アクチュエータ攻撃にさらされるサイバー物理システムのための合成有限時間レジリエント制御

サイバー物理システム（CPS）は、通信、計算、制御をシームレスに統合し、サイバー空間と物理世界、人間の介入との緊密な結びつきを示します。将来のスマートサービスの基盤を形成し、Industry 4.0の時代において重要な役割を果たします。しかし、CPSはインターネットへの接続により、増加するサイバー攻撃の影響も受けています。本稿では、アクチュエータ攻撃にさらされるCPSのクラスのためのレジリエント制御を調査します。アクチュエータからコントローラへの制御コマンドを意図的に操作する攻撃です。本研究では、スーパーツイストスライディングモードアルゴリズムを採用して、アクチュエータ攻撃の存在下でシステムの状態と不確実性を推定するための有限時間収束型拡張状態オブザーバー（ESO）を構築します。次に、攻撃を受けたシステムのために、提案されたESOに基づいて有限時間収束型レジリエントコントローラを設計します。これは、グローバルなファストターミナルスライディングモードと所定のパフォーマンス制御を統合します。最後に、本稿で示された合成レジリエント制御戦略の効果を実証するために、産業用CPSである永久磁石同期モーター制御システムを調査します。