توضیحات
کنترل امنیتی مبتنی بر رویداد پویا برای سامانههای کنترل شبکهای تحت حملات سایبری: رویکردی بر پایه کنترل پیشبین مدلمبنا
عنوان اصلی مقاله:
Dynamic event-triggered security control for networked control systems with cyber-attacks: A model predictive control approach
شبیه سازی در محیط ام فایل متلب انجام شده است.
دارای گزارش 13 صفحه ای ورد می باشد.
ترجمه چکیده:
این مقاله به مسئله کنترل امنیتی مبتنی بر رویداد پویا در سامانههای کنترل شبکهای (NCS) که در معرض حملات فریب سایبری و افت بستههای اطلاعاتی قرار دارند، میپردازد. ابتدا، مدلی ترکیبی از حملات سایبری پیشنهاد میشود که با استفاده از دو دنباله تصادفی مستقل، وقوع تصادفی حملات را مدلسازی میکند. سپس، یک پروتکل مبتنی بر رویداد پویا طراحی شده تا با کاهش دفعات ارسال دادهها از سامانه به کنترلکننده، فشار محدودیت پهنای باند را کاهش دهد. با در نظر گرفتن حملات فریب، افت تصادفی بستهها و پروتکلهای رویداد محور، یک الگوریتم کنترل پیشبین مدلمبنا بهصورت آنلاین توسعه داده شده تا پایداری تصادفی مدل حلقهبسته را همراه با عملکرد مورد انتظار H2/H تضمین نماید. در پایان، دو مثال شبیهسازیشده ارائه شده تا اثربخشی و کارایی راهکار پیشنهادی را نشان دهند.
توضیحات پروژه کنترل امنیتی مبتنی بر MPC
این پروژه شامل طراحی کنترلکننده پیشبین مدلمبنا با پروتکل رویدادمحور پویا برای سیستمهای کنترل شبکهای تحت حملات سایبری و افت بستهها می باشد. در این شبیهسازی، با استفاده از جعبهابزارهای YALMIP و SeDuMi، کنترلکننده مقاوم مبتنی بر مدل برای دو مثال عددی طراحی و پیادهسازی شده است.
ویژگیهای کلیدی پروژه
- ✅ پیادهسازی کامل هر دو مثال عددی مقاله
- ✅ استفاده از YALMIP و SeDuMi برای حل LMIها
- ✅ اصلاح ابعاد نامناسب ماتریسها برای اجرای موفق
- ✅ بازتولید نمودارهای مقاله در متلب
- ✅ فایلهای قابل ویرایش و کدهای ماژولار
محتویات پوشه پروژه
- فایلهای
main.m،system_equations_open.m،system_equations_closed.m - فایلهای داده:
attacks.mat،dropout.mat،triggering.mat - جعبهابزار YALMIP و SeDuMi
- دستورالعمل نصب solver و اجرای پروژه
- نمودارهای خروجی مانند z(k)، حملات، افتها و تحریکها
- گزارش ورد
- مقاله
با توجه به وجود برخی اشکالات ساختاری در مقاله اصلی، شبیهسازی با اصلاحاتی منطقی و مستند انجام شده تا مدلها قابل حل و قابل استفاده باشند. مهمترین اصلاحات و مفروضات در پروژه عبارتند از:
- اصلاح ابعاد ماتریسهای LMI برای انطباق با قواعد ضرب ماتریسی و امکان حل معادلات در محیط YALMIP
- فرض مقادیر مناسب برای پارامترهای نامشخص مانند
u_maxدر مثال اول، با حفظ عدم تأثیر منفی بر پایداری کنترلکننده - اعمال ضریب پایداری عددی (0.9) به ماتریس A در مثال دوم، جهت جلوگیری از واگرایی محاسباتی
- استخراج دقیق زمانهای حملات فریب، افت بستهها، و تحریکها از روی نمودارهای مقاله (بهدلیل عدم ارائه جدول یا فرمول صریح)
- بازنویسی برخی معادلات triggering و ماتریسهای وارون (P⁻¹) جهت تضمین حلپذیری معادلات LMI در هر دو مثال
کدهای متلب پروژه بهصورت تمیز، مدولار و کاملاً قابل اجرا تهیه شدهاند و کلیه نمودارهای مقاله با دقت بالا بازتولید شدهاند.
نتایج شبیه سازی با متلب
با اجرای شبیه سازی ها نتایج زیر حاصل می شوند. دقت نمایید نتایج مقاله با تقریب خوبی برآورده شده اند. خروجی های حلقه بسته به خوبی به صفر رسیداند و حول آن نوسان می کنند، دقیقا مانند مقاله.
مثال اول:
Fig. 2. Controlled output responses of open-loop system
3(a) The attack instant and value of deception signal
3(b) The instants of packet dropout
3(c) Controlled output trajectories of closed-loop system
4(a) The triggering instants under dynamic event-triggered MPC strategy
مثال دوم:
Fig. 5a. State trajectories of open-loop and closed-loop system with cyber-attacks
Fig. 5b. State trajectories of open-loop and closed-loop system with cyber-attacks
Fig. 6a. The trajectories of controlled output subject to deception attacks and packet dropout.
Fig. 6b. The trajectories of controlled output subject to deception attacks and packet dropout.
Fig. 6c. The trajectories of controlled output subject to deception attacks and packet dropout.
Fig. 7. The triggering instants under dynamic event-triggered MPC strategy
همانطور که مشاهده می شود نتایج مطلوبی از شبیه سازی مقاله با متلب به دست آمده است.
شاید به موارد زیر نیز علاقه مند باشید:
- کنترل پاندول معکوس با استفاده از روش برنامه ریزی پویا با و بدون اغتشاش
- کنترل ایمن سیستمهای فیزیکی سایبری در معرض حملات DDoS تصادفی و فریب
- کنترل رویداد مبتنی بر مشاهده گر برای سیستمهای چند عاملی خطی تحت یک نمودار هدایتشده و حملات DoS
- کنترل پیشبین مدل مبتنی بر رویداد مقاوم برای سیستمهای فیزیکی سایبری تحت حملهٔ Dos
- تحلیل عملکرد الگوریتم مدل اعتماد پویا با استفاده از سیستم استنتاج فازی برای کنترل دسترسی
کلیدواژه:
Dynamic event-triggered protocol, Security control, Model predictive control, Deception attacks, Packet dropouts
شبیهسازی مقاله کنترل امنیتی مبتنی بر MPC و رویداد پویا برای سیستمهای کنترل شبکهای با متلب
طبق توضیحات فوق توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،.
با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.