摘要：2023年,勒索病毒仍然威胁着全球工业控制系统安全,地缘政治冲突加剧导致工控系统成为敌对双方网络攻击的重要战场,供应链攻击再度成为工控系统的软肋。工控系统安全行业关注度持续提升,各国围绕工控系统安全展开大规模演习;工控系统安全政策、标准相继出台,相关行业有规可循、有法可依;软硬件漏洞仍然是工控系统“硬伤”,而“离地攻击”则可绕开漏洞实施“低成本、大威胁”攻击;研究人员开发了新型攻击手段,深度横向移动攻击、PLC勒索病毒使得威胁直指工控系统控制层,模块化、功能强大的工控系统攻击工具Pipedream为攻击者指明攻击路径;工控系统安全防护技术持续迭代更新,安全厂商和研究机构相继推出安全监控平台、可信DCS、攻击取证工具、轻量级密码算法、零信任机制传感器,网络安全逐渐被考虑纳入工控系统设计环节,功能安全、信息安全一体化协同设计取得突破;在PLC运行时安全测试、协议实现正确性测试、协议逆向分析技术、攻击检测技术方面都有创新性研究成果;新兴技术如人工智能、数字孪生、大语言模型等为工控系统安全带来机遇;工控安全外溢到卫星系统,欧美等国开始为网络战的空天战场作准备。

摘要：针对受非完整约束的多移动机器人系统的移动目标包围控制问题,提出一种基于输出反馈线性化的局部协同控制方法.利用机器人与邻居节点和目标的相对距离信息、角度信息以及机器人自身的方位角信息设计协同控制器.该方法无需事先指定包围编队形状,可实现对移动目标的速度估计,且保证机器人之间的障碍规避.严格的理论分析证明了移动目标指数收敛到多移动机器人构成的凸包内部.最后,仿真结果验证了所提控制方法的有效性.

摘要：针对水声移动传感器网络中存在水声通信环境恶劣、通信环境复杂多变以及节点能量受限造成的水声移动传感器网络能量不均和路由链路断裂问题,提出一种基于能量与链路度量路由的改进按需平面距离向量路由(AODV)协议.引入了以能量阈值为基准描述网络节点能量状态的能量指标以及以邻居节点间距离为基准描述链路状态的链路指标,并以综合考虑网络路由链路中节点的能量指标、路由链路指标以及路由链路跳数的路由度量作为协议选择路径的优先条件,并以此进行路由修复.仿真实验表明,本文所设计的改进AODV协议可提升网络整体数据量、均衡网络节点能量、延长网络的生存周期.

摘要：针对考虑运输时间的柔性作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为优化目标,提出自适应樽海鞘群算法.设计基于随机密钥方法的3层编码方案,将编码的离散解空间连续化.引入惯性权重评价跟随者之间的相互影响程度,增强算法的全局探索与局部搜索能力.提出自适应更新领导者-跟随者种群数量策略,根据种群迭代状态对领导者和跟随者的数量进行自适应调整.在邻域搜索中引入禁忌搜索策略,防止算法陷入局部最优.通过基准算例测试,验证了算法的有效性和优越性,发现AGV数量对完工时间的影响符合边际效应递减的规律.

摘要：为提高动态系统的性能,提出了一种基于线性矩阵不等式技术的鲁棒输出反馈控制器设计方法.该方法针对一类具有范数有界不确定性的线性时变时滞系统,利用状态变换和Lyapunov稳定性定理,得到该控制器存在的一个充分条件, 继而用正交补空间方法和Schur补引理将该充分条件转化为易于实现的线性矩阵不等式(LMI)形式,并给出控制器设计方法.结果表明,用该方法设计的输出反馈控制器使闭环系统α-一致渐近稳定且满足H∞性能指标。并且利用Matlab工具箱可以简洁快速地获取控制器各增益矩阵,该设计方法的可行性和优越性通过一个仿真实例得到了充分的证实.

摘要：考虑具有多个平衡点的参数不确定混杂系统的鲁棒镇定问题 .采用分段二次型 L yapunov函数推导得到此类混杂系统可由混杂状态反馈鲁棒镇定的充分条件 ,在此基础上提出了混杂状态反馈鲁棒镇定控制器的设计方法 ,将控制器的设计转化为与一组线性矩阵不等式相关的凸优化问题 ,从而可以用有关的计算软件求解 .由于控制器的设计不仅包含控制器连续时间动态行为的设计 ,还包含离散事件动态行为的设计 ,因此不要求混杂系统中每个连续子系统都具有可控性 .

摘要：针对一类带有不匹配时变不确定性和时滞的线性系统 ,基于 L yapunov稳定性定理 ,提出了一种新的自适应变结构控制策略 .该控制策略保证了闭环系统滑动阶段的存在性 ,由于不满足通常的匹配条件 ,在设计线性滑模面的系数矩阵时提出了一种新的匹配条件 ,并在此基础上很容易地证明了滑动模态运动相对于不匹配时变不确定性和时滞的完全不变性 ;因而一旦系统运动轨迹到达滑动模态 ,系统将会沿着滑模面作期望特性运动 ,从而确保了系统的全局稳定性 .通过仿真例子说明了该控制策略的可行性和有效性 .

摘要：面向系统状态安全的分析与控制,是目前控制领域内的热点研究之一.针对一类具有可行状态集的动态系统,本文深入讨论障碍函数与状态安全判据之间的相关性,通过设计一种新颖的障碍函数,提出了基于障碍函数的状态安全判据,该状态安全判据可用于此类系统的安全分析、诊断与控制.受启发于倒数障碍函数与零障碍函数,本文设计了一类非正障碍函数,并在此基础上提出了面向可行状态集的动态系统状态安全判据,通过验证该可行状态集的前向不变性,从而保证系统的安全性;根据非正障碍函数,建立了控制障碍函数,以此设计面向动态控制系统的状态安全控制器,保障系统的运行安全.上述理论与方法在一类连续搅拌釜反应器的安全运行控制中得以应用,通过仿真验证,证明了理论与方法的有效性,实现了基于障碍函数的安全控制理论在过程控制中的首次尝试.

摘要：基于DNA计算操作算子,提出了一种多目标非支配排序遗传算法,用于实现径向基函数(RBF)网络的优化设计。以RBF网络结构最简、拟合精度最高为优化指标,得到一组Pareto最优解,并根据测试数据的误差绝对值之和最小准则,从Pareto最优解集中筛选出最佳RBF网络。连续搅拌反应釜和pH中和过程建模仿真研究表明,该算法是一种有效的"黑箱"动态建模方法。

摘要：仿真平台对于无线传感器网络尤其是大规模无线传感器网络的性能评价是必不可少的。在分析现有仿真平台优缺点的基础上,从体系结构、应用场景、仿真流程等几方面,设计开发了基于.NET框架的无线传感器网络仿真平台WSNSim,采用MICA2节点实测能量模型和组件设计,实现对环境状态检测、突发事件处理和移动目标跟踪的仿。并在WSNSim平台上验证了改进协议SEMAC的有效性。