DoS攻击下基于自适应事件触发的无人水面艇航向控制和故障检测

摘要

针对网络能力受限和非周期拒绝服务(DoS)攻击干扰的网络化无人水面艇(USV)系统,提出一种基于自适应事件触发的故障检测滤波器(FDF)和控制器的设计方法。首先,构建一个考虑非周期DoS攻击、外部干扰和执行器故障同时存在的网络化USV控制系统。然后,针对网络化USV系统,提出一种自适应事件触发机制,动态更新触发阈值,减少网络资源浪费。其次,通过构造一个分段Lyapunov函数,给出闭环系统全局指数稳定且具有指定H∞干扰衰减指数的充分条件,并设计基于观测的故障检测滤波器和控制器。最后,通过仿真验证了方法的有效性。结果表明,该方法不仅能对USV系统航向进行有效控制,而且能在节省网络资源的同时检测执行器故障的发生和位置。