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存在篡改攻击时车辆编队的安全事件触发控制

系统与控制 2023-10-23 v1 系统与控制

摘要

本文研究在使用事件触发控制的车辆编队中实现安全一致性的问题。该编队由一辆领航车和若干跟随车组成,它们离散地交换自身位置与速度信息以维持稳定性。本文关注增益篡改攻击问题,即恶意行为者试图改变控制器增益以使编队失稳。为解决该问题,本文提出一种弹性事件触发控制方案,在考虑攻击持续时间与频率约束的同时确保全安一致。本文还引入一种通过拓扑切换流程的攻击缓解策略,当攻击频率与持续时间约束未被满足时启用。首先,在连续增益篡改攻击下推导了分布式静态与动态事件触发控制方案的充分一致性条件,并讨论了系统矩阵与触发参数对攻击约束的影响。其次,本文利用 Schur 稳定性判据推导了拓宽控制器增益稳定范围的条件,以缓解攻击并维持编队稳定。最后,通过多种案例研究的仿真场景验证了所提方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.13415,
  title  = {Secure Event-Triggered Control for Vehicle Platooning in the Presence of Modification Attacks},
  author = {Ali Nikoutadbir and Sajjad Torabi and Sadegh Bolouki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13415},
  year   = {2023}
}