Control adaptativo del rendimiento de sistemas no lineales conmutados bajo ataques de inyección de datos falsos y...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de Sistemas de Control
• Dinámica No Lineal
• Ciberseguridad

Sus antecedentes:

• Los sistemas no lineales conmutados son vulnerables a los ataques de inyección de datos falsos (FDI).
• Las perturbaciones implícitas y la saturación de entrada desafían los métodos existentes de control y observadores de perturbaciones.
• El control de rendimiento prescrito actual carece de eficacia bajo saturación de entrada.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de control de rendimiento adaptativo para sistemas no lineales conmutados bajo ataques FDI, perturbaciones compuestas y saturación de entrada.
• Abordar las limitaciones de los observadores de perturbaciones existentes en el manejo de perturbaciones implícitas.
• Superar la ineficacia de los métodos convencionales en presencia de saturación de entrada.

Principales métodos:

• Un novedoso observador de perturbaciones no lineales conmutado que utiliza alta ganancia dinámica para reconstruir perturbaciones implícitas desajustadas.
• Una ley de actualización adaptativa para compensar perturbaciones ajustadas.
• Una función de rendimiento de tiempo fijo modificada para equilibrar la saturación de entrada y el rendimiento de seguimiento.
• Aproximación de red neuronal dentro del control de retroceso para mitigar los efectos del ataque FDI.

Principales resultados:

• El observador de perturbaciones propuesto reconstruye eficazmente las perturbaciones implícitas desajustadas.
• La ley de actualización adaptativa compensa con éxito las perturbaciones ajustadas.
• La función de rendimiento modificada equilibra la saturación de entrada y el seguimiento.
• La aproximación de la red neuronal mitiga los impactos del ataque FDI.
• Los resultados de la simulación demuestran un control de seguimiento eficaz.

Conclusiones:

• La estrategia de control de rendimiento adaptativo desarrollada gestiona eficazmente los sistemas no lineales conmutados bajo ataques FDI, perturbaciones compuestas y saturación de entrada.
• El novedoso observador de perturbaciones y las técnicas de control adaptativo mejoran la resiliencia y el rendimiento del sistema.
• La estrategia ofrece una solución flexible y robusta para escenarios de control complejos.