随着工业4.0时代的到来,科学和技术不断发展,信息物理系统(Cyber-Physical Systems,CPS)走进了人们的视野。CPS 利用 3C(Computer,Communication and Control)技术的有机融合和深度协作,可以实现对大型工程系统的实时感知和动态控制。CPS实现了计算、通信和物理系统的集成设计,可使系统更加高效、可靠、实时协同,具有重要而广泛的应用前景。由于信息交互是在无线网络环境里,不免受到来自网络内部或者外部的威胁,如何应对这些网络威胁对CPS来说就显得尤为重要。目前,对于信息物理系统安全问题的研究,大多数都集中于线性信息物理系统,而在实际系统中,CPS更多的是非线性系统。鉴于此,本文研究了基于T-S模糊模型的信息物理系统,填补了 T-S模糊模型描述的信息物理系统研究成果的不足。本文首先阐述了 CPS研究的目的与意义,论述了 CPS研究的必要性和对当今实际工程系统的重要贡献,并且总结归纳了 CPS现有常见的安全威胁种类和相应对策,分析了目前国内外研究现状的优点与不足。然后,根据本文所涉及到的相关知识,分别介绍了利用T-S模糊模型描述非线性系统优点及其相关数学知识,包括线性矩阵不等式方法、凸优化方法等。还列出了后续相关证明所需的引理。本文主要研究了 CPS网络传输数据丢包和受到DoS攻击两种情况对信息物理系统的安全威胁。不同于现有的研究成果,本文考虑到信息物理系的统控制信号通过网络传输,采用了离散的T-S模糊采样控制器。并且引入输入时滞的方法,解决了由采样间隔给系统带来的影响。针对数据丢包的情况,本文提出一种新的切换控制方法来保证系统稳定性。采用平均驻留时间方法,给出了在开环子系统的驻留时间满足平均驻留时间的条件下,整个系统仍能维持稳定的充分条件。并且通过一类新的李雅普诺夫泛函保证了系统指数稳定,降低了结果了保守性,相比于其他方法得到了更大的最大采样时间间隔,通过仿真对比证明了方法的优越性,并通过两个仿真实例来说明了切换控制方法的可行性。针对CPS受到DoS攻击的情况,本文考虑了信息物理系统传感器多通道传输时DoS攻击给系统传感器传输通道和前件变量带来的影响。由于受到DoS攻击后,DoS攻击所攻击的传感器传输通道将不能传输数据到系统的控制器,而依赖于受到破坏的控制器状态的前件变量也将不再准确,受到攻击影响的控制器状态和相关前件变量将不再可用。基于以上,本文设计了一类切换控制策略,当系统受到攻击后,将不再使用受到攻击的影响的测量状态和相关前件变量,系统切换到可靠控制器,在满足平均驻留时间的条件下,以保证系统指数稳定。