在科技飞速发展的今天,计算机和通信网络已经与人们的生活密不可分,并占据着重要的地位,信息物理系统（Cyber-Physical System,CPS）这一概念应运而生。它深度融合计算、通信和控制于一体,包括物理世界与网络的交互以及智能控制与调节能力。因此可以将CPS看作是一类有机结合感控能力、计算能力、通信能力与物理对象的智能系统。由于计算机网络的开放性日益增强使得CPS受到的网络安全威胁风险不断提升,虚假数据注入（False Data Injection,FDI）攻击通过篡改数据以破坏信息真实性和完整性,从而影响系统的分析与决策,对系统的破坏尤为严重。此外,由于CPS所处环境的复杂性,实际运行过程中经常会伴有诱导时延、外部扰动、资源受限、设备故障等的情况,为了解决这些问题,本文研究了FDI攻击下CPS的安全控制问题。主要工作如下:（1）针对存在随机时延和FDI攻击的CPS,对具有攻击防御能力的H∞动态输出反馈控制问题进行了研究。将FDI攻击作为一类特殊的外部扰动,同时将通信网络中的随机时延处理为系统的不确定性,随后建立了一类具有网络攻击、随机时延和外部扰动等多种约束的闭环系统模型。利用Lyapunov稳定性和LMI技术,给出了闭环系统在FDI攻击作用下渐近稳定的充分条件,并在此基础上,设计了具有FDI攻击防御能力的H∞动态输出反馈控制器。（2）针对测量通道和控制通道受到异步FDI攻击和通信资源受限的CPS,研究了在测量通道和控制通道发生FDI攻击时,双端动态事件触发器与安全控制器的协同设计。引入双端动态事件触发机制,通过调节触发条件中的阈值来改变触发时间间隔,将FDI攻击建模为服从伯努利分布的随机过程,并将所讨论的闭环系统建模为包含2个区间时变时延的线性控制系统。利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法、互凸方法和LMI方法,推导出在双端FDI攻击情况下动态事件触发控制系统的渐近稳定性,并给出了其与安全控制器协同设计的充分条件。（3）针对FDI攻击与执行器故障并存的CPS,基于执行器故障补偿和FDI攻击分离技术研究了CPS的安全控制问题。通过建立执行器故障、FDI攻击与外部扰动共存的闭环系统模型,根据中间观测器的特点,对外部扰动和执行器故障进行估计并对FDI攻击进行重构。在此基础上综合设计了测量通道FDI攻击分离、执行器故障补偿和输入扰动补偿的安全控制方法,并采用Lyapunov稳定性理论保证了系统最终一致有界。