Modo de deslizamiento en tiempo finito basado en Bayesian-Stackelberg Control seguro tolerante a fallas para sistemas...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de sistemas de control
• Ciberseguridad
• Teoría de juegos

Sus antecedentes:

• Los sistemas ciberfísicos (CPS) son vulnerables a los ataques de interferencia y a las fallas físicas.
• Los atacantes inteligentes pueden interrumpir el CPS causando caídas de paquetes.
• Los controladores de tolerancia a fallas existentes pueden no abordar estrategias de interferencia sofisticadas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un controlador seguro y tolerante a fallos para CPS que enfrenta atascos y fallos.
• Para modelar la interacción competitiva entre un transmisor CPS y un atacante inteligente.
• Para garantizar la limitación estocástica en tiempo finito de los sistemas de circuito cerrado.

Principales métodos:

• Teoría de juegos bayesiana de Stackelberg para modelar las interacciones atacante-transmisor.
• Condiciones de inducción hacia atrás y KKT para estrategias de potencia óptimas.
• Observador integrado para la estimación del estado, el actuador y el fallo del sensor.
• Alcanzando la ley de convergencia de trayectoria de estado en tiempo finito.
• Control de modo deslizante para la tolerancia a fallos y la seguridad.

Principales resultados:

• Se determinaron estrategias de potencia de transmisión óptimas tanto para el transmisor como para el atacante.
• Se logró una estimación simultánea del estado del sistema y de múltiples fallas.
• Se garantizó la limitación estocástica en tiempo finito del sistema de circuito cerrado.
• El controlador de seguridad con tolerancia a fallos en modo deslizante propuesto demostró su eficacia.

Conclusiones:

• El controlador desarrollado asegura efectivamente el CPS contra los atascos y las fallas físicas.
• La integración de la teoría de juegos y técnicas avanzadas de control mejora la resiliencia del sistema.
• El método propuesto ofrece una solución sólida para un funcionamiento seguro y fiable del CPS.