网络攻击下多智能体系统数据驱动安全控制

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受益于控制科学、计算机科学和制造领域的共同进步和相互影响,多智能体系统得以快速发展,并广泛应用于社会生产中。传统基于模型的控制方法逐渐无法满足异构多智能体系统的实际应用需求,这使得无模型控制方法受到了更多青睐。多智能体系统依赖于网络进行数据交换,网络安全问题威胁着系统的稳定运行,因此必须加以重视。研究如何更高效地利用有限的网络和计算资源,有助于加速多智能体系统的实际应用。在上述背景下,文本针对虚假数据注入攻击下的多智能体协同控制问题,设计基于事件触发机制的无模型自适应控制方案。本文的主要研究内容如下。首先研究受到虚假数据注入攻击的单输入单输出异构非线性多智能体系统的分布式无模型自适应协同控制问题。基于单系统的紧格式动态线性化技术,提出一种新的适用于多智能体系统的分布式紧格式动态线性化技术,考虑多智能体系统受到虚假数据注入攻击的影响,设计分布式无模型自适应安全控制算法。所设计的控制器不需要网络拓扑结构的信息,仅使用系统的输入输出数据,使得该算法更适用于实际系统。最后,使用数值算例验证所提出的方法可以实现趋同控制、跟踪控制和包容控制。然后在分布式无模型自适应控制算法中引入事件触发机制,以减少对网络通信资源的占用。所设计的事件触发机制相比现有工作具有更少的保守性。同时考虑虚假数据注入攻击的影响,提出一种基于事件触发机制的分布式无模型自适应安全控制算法来实现多智能体系统协同控制目标。最后,使用仿真算例和具有实际背景的例子验证所提出的方法可以实现趋同控制。最后一章总结全文的研究成果,并对未来可能的研究方向进行探讨。
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