智能汽车信息物理系统状态估计与执行器攻击重构

摘要

针对含有网络攻击的非线性广义系统形式描述的信息物理系统，本文研究其状态估计和攻击信号重构问题。首先，将广义系统形式上写成一般系统，利用中间变量重构攻击信号，设计出中间变量观测器；而后，通过线性矩阵不等式得出观测器增益矩阵存在的充分条件；最后，利用数值仿真验证所提方法的可行性。仿真分析中，针对智能汽车的车道保持系统进行建模，将车辆动力模型和车辆保持模型转化为动力系统的形式，从信息物理系统的角度出发，研究车辆的安全状态估计问题。当系统含有网络攻击时，利用所提观测器对车道保持系统状态进行估计，结果表明设计的中间变量观测器能够准确地估计系统状态和攻击信号，且误差系统均在4 s内趋于稳定。

关键词

信息物理系统 / 安全状态估计 / 中间变量观测器 / 攻击重构 / 智能汽车