基于高效广义特征值计算度量LTI系统对抗扰动的弹性

弹性系统能够从可能由危险事件或恶意攻击引起的受扰系统状态中快速且容易地恢复。本文提出了一种针对线性时不变系统的新型弹性度量：将扰动系统所需的最小控制能量与恢复所需的最小控制能量相关联。该定义扩展了已知的扰动抑制度量，在考虑随机效应的基础上进一步计入对抗性扰动。最坏情况扰动及相关的弹性指标可通过求解依赖于控制输入与扰动输入的可控性格拉姆矩阵的广义特征值问题来高效计算。该新型度量可通过优化恢复性控制结构或增强系统以抵御特定攻击选项来提升系统弹性。新方法在一个耦合机械系统上进行了演示。