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利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法及系统技术方案

技术编号:45014020 阅读:0 留言:0更新日期:2025-04-18 16:59
本发明专利技术的一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法及系统,包括建立网络化系统的状态空间模型和观测器模型以及系统中可能受到网络中欺骗攻击的传输数据的数学模型;设计李雅普诺夫函数,设计能实现系统鲁棒稳定性能的控制器约束条件矩阵Θ;针对Θ矩阵进行解耦处理,将其转为为LMI形式;并将设计的控制器条件在计算机软件中进行求解,计算出满足系统性能的控制器参数,实现事件触发控制策略下的控制系统控制;将设计的控制器与遗传算法结合,根据得到的初步解设置遗传算法参数,针对系统所需优化参数得到γ最小值,本发明专利技术采用自适应事件触发控制策略,能够实现更灵活、更可靠的安全控制,且适用于各种不同类型的控制系统和应用场景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及事件触发机制的通信,具体涉及一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法及系统


技术介绍

1、随着网络的发展,网络安全问题也日益突出,其中包括欺骗攻击。欺骗攻击可能导致系统的通信中断,严重影响系统的运行和稳定性。因此,如何有效地对抗欺骗攻击成为了当今网络通信领域的重要挑战之一。

2、在实际工程中,这项技术可以应用于各种网络化控制系统,特别是那些面临网络安全威胁的系统。例如:智能交通系统,这项技术可以用于提高智能交通系统的通信效率,以及增强系统对欺骗攻击的抵抗能力,从而确保交通系统的稳定运行。智能电力系统,在电力系统中,这项技术可以应用于提高系统的通信效率,并保障系统的稳定性,从而提高电力系统的运行效率和安全性。


技术实现思路

1、本专利技术提出的一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法及系统,可至少解决
技术介绍
中的技术问题之一。

2、为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案:

3、一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,包括以下步骤,

4、s100、建立网络化系统的状态空间模型和观测器模型以及系统中可能受到网络中欺骗攻击的传输数据的数学模型;

5、s200、基于已建立的模型设置事件触发参数,结合自适应机制,设计李雅普诺夫函数,设计能实现系统鲁棒稳定性能的控制器约束条件矩阵θ。

6、s300、针对θ矩阵进行解耦处理,将其转为为lmi形式;并将设计的控制器条件在计算机软件中进行求解,计算出满足系统性能的控制器参数,实现事件触发控制策略下的控制系统控制;

7、s400、将设计的控制器与遗传算法结合,根据步骤s100-s300得到的初步解设置遗传算法参数,针对系统所需优化参数得到γ最小值,其中γ是反应h∞性能的指标,衡量系统对外界扰动敏感程度的,在控制理论中,这个指数越小,表示系统对扰动的抑制能力越强,即系统的鲁棒性能越好。

8、另一方面本专利技术还公开一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制系统,用于实现上述的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,包括以下模块:

9、基于自适应确定阈值的事件触发模块,结合自适应机制设置事件触发机制门槛,以判断数据包是否通过网络传输,从而决定系统状态数据是否更新;

10、系统计算单元,是用于计算网络化系统受到双通道欺骗攻击的情况下,基于自适应事件触发机制,使得系统能满足h∞性能的控制器增益。根据网络化系统状态空间方程、观测器设计和自适应事件触发机制,计算出系统的控制器增益和观测器增益;

11、网络化控制系统用于最终设计控制器输入,实现欺骗攻击下基于自适应事件触发控制策略的安全控制。

12、又一方面,本专利技术还公开一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

13、再一方面,本专利技术还公开一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如上方法的步骤。

14、由上述技术方案可知,本专利技术的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法及系统,基于事件触发机制的通信方案,旨在更优的处理网络控制系统的双通道的欺骗攻击。该方案通过事件触发机制来提高通信效率,并确保系统在双通道欺骗攻击下的安全性和稳定性。通过自适应事件触发机制,系统可以更快速、准确地响应,降低通信压力,提高效率,保护控制系统的正常运行。

15、由上述技术方案可知,本专利技术的双通道欺骗攻击下利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制系统控制器实现h∞控制,相对现有技术具有如下优势:

16、首先,本专利技术对网络化控制系统建立了详细的状态空间模型和观测器模型,并且考虑到了系统中网络模块可能受到双通道的欺骗攻击情况,使得这些模型能够更准确反映实际网络化控制系统的动态特性和状态变化。

17、进一步,本专利技术采用自适应事件触发控制策略,能够实现更灵活、更可靠的安全控制,且适用于各种不同类型的控制系统和应用场景,例如工业控制、机器人控制和智能交通系统。

18、另外,针对解耦方法的引入导致求解参数受额外限制的情况,引入遗传算法,在已知解的周围通过遗传操作寻找最优解,使参数γ最优。

19、最后,本专利技术中的算法简单易操作和实现。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于,S100中建立网络化控制系统状态空间模型具体包括:

3.根据权利要求2所述的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于,步骤S200具体步骤如下,

4.根据权利要求3所述利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特在于,S300具体包括,

5.根据权利要求4所述利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特在于,S400具体包括,

6.一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制系统,用于实现权利要求1-4任意一项所述的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于:包括以下模块:

【技术特征摘要】

1.一种利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于,s100中建立网络化控制系统状态空间模型具体包括:

3.根据权利要求2所述的利用遗传算法和自适应事件触发设计网络控制方法,其特征在于,步骤s200具体步骤如下,

4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:张义军史惠茹余涛孙长银邹宗霖余志伟
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:

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