基于模式与规则约束的扩展观测器H_∞控制方法，用于FDI攻击下的区间型2-T-S模糊隐马尔可夫跳变系统

《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》：Mode- and Rule-Dependent Extended Observer- Based H_∞ Control for Interval Type-2 T-S Fuzzy Hidden Markov Jump Systems Under FDI Attacks

　　

摘要：

本文探讨了在虚假数据注入攻击下，连续时间非线性隐马尔可夫跳变系统的鲁棒控制问题，采用了一种基于模式和规则依赖的扩展观测器方法。为同时考虑非线性和参数不确定性，该系统通过区间型2塔卡吉-苏根诺模糊模型进行建模，其中控制器与被控对象之间的异步切换由隐马尔可夫模型描述。在数据传输过程中，测量数据可能会受到外部干扰引起的虚假数据注入攻击的破坏。为解决这一问题，本文构建了一种能够同时检测和估计被控对象状态以及注入攻击的、基于模式和规则依赖的扩展观测器。基于这些估计结果，在区间型2塔卡吉-苏根诺模糊框架内设计出了一个异步控制器。此外，还利用李雅普诺夫稳定性理论等工具，推导出了一些充分条件，以确保所得系统的随机稳定性并满足特定性能要求。最后，通过仿真结果证明了所提方法的有效性和优越性。