线性多智能体系统抵御无界 FDI 传感器攻击与不可靠有向图的时间变化输出编队跟踪弹性控制
系统与控制
2021-05-07 v1 系统与控制
摘要
协同编队跟踪的一个显著特征是其分布式特性，依赖于稀疏通信网络上的局部控制与信息共享。也就是说，分布式控制方式易遭受恶意攻击与不可靠通信的影响，从而恶化编队跟踪性能甚至使整个多智能体系统失稳。本文研究线性多智能体系统的安全可靠时间变化输出编队跟踪问题，其中攻击者对系统注入任意无界时变信号（虚假数据注入（FDI）攻击），同时不可靠网络导致智能体间通信信道中断。这两种特性提升了所解决问题的实际相关性，也给分布式算法设计与稳定性分析带来了技术挑战。为缓解不利影响，建立一种新型弹性分布式控制架构，以指数级保证时间变化输出编队跟踪。所提框架的关键特征有三：1）集成基于观测器的辨识器以补偿不利影响；2）提出可靠分布式算法以应对由不可靠通信引起的时变拓扑；3）与现有将攻击视为具有已知信息的有界扰动/故障的应对方法不同，我们提出弹性策略以处理未知且无界的攻击，实现动态编队跟踪误差的指数收敛，而多数现有结果仅能达到一致最终有界（UUB）。数值仿真验证了所提设计的有效性。
引用
@article{arxiv.2105.02427,
title = {Resilient Time-Varying Output Formation Tracking of Linear Multi-Agent Systems Against Unbounded FDI Sensor Attacks and Unreliable Digraphs},
author = {Zhi Feng and Guoqiang Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.02427},
year = {2021}
}