有界概率下虚假数据注入攻击的信息物理系统随机基于管模型预测控制
系统与控制
2025-09-18 v3 系统与控制
摘要
本文针对信息物理系统（CPS）中针对传感器到控制器（S-C）信道的幅度无界虚假数据注入（FDI）攻击的挑战。我们引入了一种弹性基于管模型预测控制（MPC）方案。该方案结合了基于阈值的攻击检测器和控制序列缓冲区，以增强系统安全性。我们对常见的 FDI 攻击进行了数学建模，并基于假设检验原理推导了此类攻击的最大持续时间。随后，获得了控制序列缓冲区的最小可行序列长度。证明了系统在有界外部干扰和幅度无界 FDI 攻击下保持输入到状态稳定（ISS）。此外，本文给出了该场景下的可行域。最后，通过数值仿真验证了所提出的算法，并与现有方法相比显示出优越的控制性能。
引用
@article{arxiv.2503.07385,
title = {Stochastic Tube-based Model Predictive Control for Cyber-Physical Systems under False Data Injection Attacks with Bounded Probability},
author = {Yuzhou Xiao and Senchun Chai and Li Dai and Yuanqing Xia and Runqi Chai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07385},
year = {2025}
}
备注
This article has been accepted for publication in the IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems