DoS攻击下Euler-Lagrange系统的一致性控制

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随着科学技术发展与应用,多智能体系统被广泛的应用于日常生活当中。Euler-Lagrange系统属于多智能体系统中一类较为复杂的非线性网络系统,并广泛应用于无人机编队控制,机器人编队控制等等。对Euler-Lagrange系统的研究有着非常重要的意义和价值。网络攻击在许多系统中都是一个无法避免的问题,网络攻击可能会使多智能体系统的通信信息被窃取篡改,进而导致多智能体系统性能下降,甚至完不成预期任务。网络攻击主要包括欺骗攻击与DoS攻击。由于DoS攻击的攻击成本低,且操作方式简单易于实现且能造成有效的攻击效果,所以越来越多的黑客选择使用DoS攻击来进行破坏。本文研究基于领导者的EulerLagrange系统DoS攻击下的一致性。针对多Euler-Lagrange系统在遭受外部DoS攻击以及可能存在得通信时间延迟来进行研究,并使用了时间触发控制与事件触发控制两种控制策略提出控制算法并进行验证。本文的主要工作如下:第一,考虑Euler-Lagrange系统之间进行通信时,发送数据会由于遭受DoS攻击而无法正常传输,通过利用DoS攻击的两个基本描述的性质,并根据其性质考虑等效DoS攻击方式,将信息直到传输成功时视为DoS攻击结束时刻并将遭受攻击的信息直接舍弃来进行控制器设计,并根据实际问题加入对领导者速度信息估计,最终使Euler-Lagrange系统在一定程度上的DoS攻击下能够保持稳定并最终达到一致性控制。第二,为了使系统能量消耗能够进一步降低,考虑使用事件触发策略,并且与上一部分相同的部分则是加入了对领导者速度的估计,不同的部分则是在这一部分中,不会将遭受攻击的部分信息舍去而是使用上一时刻值信息,并通过位置信息误差与估计速度误差进行事件触发控制器的设计,使Euler-Lagrange系统能够在一定程度上的DoS攻击下保持稳定状态,并且保证跟随者最终和领导者之间速度位置信息达成一致。第三,在这一部分中增加了一个时间延迟量,考虑Euler-Lagrange系统之间进行数据发送的过程中遭受了DoS攻击,同时存在通信时间延迟的情况,这一部分中依旧使用对领导者的估计速度进行控制器设计,得到能够保持系统稳定并达成一致的条件,保证系统在一定程度上的时间延迟和DoS攻击下实现跟随者与领导者之间的速度位置信息一致。
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