Управление многoагентными системами на основе наблюдателя с событийным запуском и комплексной компенсацией возмущений при множественных возмущениях и стохастических атаках внедрения ложных данных
Observer-Based Event-Triggered Composite Anti-Disturbance Control for Multi-Agent Systems Under Multiple Disturbances and Stochastic FDIAs
2022-03-31
SCID: 54.1/6rf8e88b
Discuss with AI
композитное управление подавлением возмущенийнаблюдатель возмущенийуправление с событийным запускоммногоагентные системыстохастические атаки внедрения ложных данных
Figures from the paper
Abstract (AI)
В статье исследуются задачи безопасного согласования и комплексной компенсации возмущений для класса нелинейных многoагентных систем (MAS), подверженных стохастическим атакам внедрения ложных данных (FDIA) и множественным возмущениям в условиях направленной топологии связи. Для ослабления и компенсации негативного воздействия двух типов возмущений разработан наблюдатель возмущений (DO), противодействующий возмущениям, создаваемым экзогенной системой, а для одновременного ослабления ограниченных ошибок и переменных, вызванных другим типом возмущений и атаками FDIA, применен метод управления H∞. Для обеспечения согласованности MAS разработана стратегия управления на основе наблюдателя и предложена новая методика адаптивной компенсации, позволяющая не только оценивать верхние границы неизвестных, но ограниченных возмущений, но и повышать точность наблюдателя состояния. Кроме того, разработан новый механизм событийного запуска (ETM), не требующий непрерывного обмена данными между соседними агентами, что позволяет снизить частоту обновления регулятора и коммуникационную нагрузку. При этом исключается зеноновское поведение. Наконец, приведены результаты численного моделирования, подтверждающие эффективность разработанного метода. Примечание для практиков — В многoагентных системах сетевая безопасность имеет чрезвычайно важное значение. Например, в интеллектуальных энергосетях для наблюдения за системой и обеспечения ее безопасной работы необходимо использовать методы оценивания состояния. Однако измеренные прибором значения могут подвергаться атакам FDIA в процессе передачи, изменяя результаты оценивания состояния и приводя к ошибочным решениям относительно системы. Аналогично, в многотранспортных системах атаки FDIA могут искажать информацию о местоположении транспортных средств и вызывать серьезные аварии. Кроме того, на практике система подвергается воздействию различных типов возмущений, что снижает ее характеристики. С учетом угроз, создаваемых атаками FDIA и возмущениями для MAS, предлагается комплексный метод компенсации возмущений...
Key Findings
1
Предложена комплексная стратегия подавления возмущений для обеспечения консенсуса нелинейных многоагентных систем при стохастических FDIA-атаках и нескольких возмущениях в направленных топологиях связи.
2
Наблюдатель возмущений компенсирует воздействия, порождаемые экзогенными системами, а управление H∞ одновременно ослабляет ограниченные ошибки и переменные, вызванные другими возмущениями и FDIA-атаками.
3
Адаптивная компенсация оценивает верхние границы неизвестных, но ограниченных возмущений и повышает точность наблюдателя состояния.
4
Предложенный событийно-управляемый механизм снижает частоту обновления управления и коммуникационную нагрузку без необходимости непрерывного обмена данными между соседними агентами.
5
Разработанная схема исключает поведение Цено, а численное моделирование подтверждает её эффективность.
Research Object
нелинейные многоагентные системы в условиях стохастических атак внедрения ложных данных и множественных возмущений в ориентированных топологиях связи
Research Subject
защищённый консенсус и эффективность комплексного подавления возмущений, включая компенсацию возмущений, ослабление ограниченных ошибок, повышение точности наблюдателя и управление с эффективным использованием коммуникаций
Publication Details
Publication Date
2022-03-31
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
175
Open access PDF
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest