(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111385596.8 (22)申请日 2021.11.22 (71)申请人 北京理工大 学重庆创新中心 地址 401135 重庆市渝北区龙兴镇曙光路9 号9幢 (72)发明人 孙健　刘文婕　王钢　陈杰　 (74)专利代理 机构 重庆智慧之源知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50234 代理人 余洪 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种应对拒绝服务攻击的自触发量化控制 方法 (57)摘要 本发明提供一种应对拒绝服务攻击的自触 发量化控制方法， 包括： 设定待镇定系统的动态 方程， 并进行离散化处理， 得到离散化的系统方 程； 定义满足预设条件的自触发时刻， 若当前时 刻为自触发时刻， 则将输出值在当前时刻发送至 编码器， 通过编码器对输出值进行编码， 获取输 出编码； 若当前时刻输 出通道未受到DoS攻击， 则 输出编码成功发送至控制器侧和自触发模块的 解码器， 解码器对输出编码进行解码， 得到量化 值； 若当前时刻输 出通道受到DoS攻击， 则将默认 值发送至控制器侧和自触发模块的解码器， 计算 下一触发时刻， 并更新计算机制， 重复计算至得 到量化值。 本发 明实现了网络化系统仅在量化输 出已知并受到DoS攻击的情况下的自触发镇定控 制。 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 CN 114257409 A 2022.03.29 CN 114257409 A 1.一种应对拒绝 服务攻击的自触发量 化控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 设定待镇定系统的动态方程， 将所述动态方程进行离散化处理， 得到离散化的系统方 程； 定义满足预设条件的自触发时刻， 若当前时刻为自触发时刻， 则待镇定系统的输出值 在当前时刻发送至量 化器中的编码器， 通过编码器对所述输出值进行编码， 获取输出编码； 若当前时刻输出通道未受到DoS攻击， 则所述输出编码成功发送至控制器侧和自触发 模块的解码器， 解码器对所述输出编码进行解码， 得到量 化值； 若当前时刻输出通道受到DoS攻击， 则将默认值代替输出编码发送至控制器侧和自触 发模块的解码器， 计算下一触发时刻， 并更新计算机制， 重复计算至得到量 化值。 2.根据权利要求1所述的一种应对拒 绝服务攻击的自触发量化控制方法， 其特征在于， 所述设定待镇定系统的动态方程， 将所述动态方程进行离散化处理， 得到离散化的系统方 程， 具体包括： 设定待镇定系统的动态方程 为： y(t)＝Cx(t)； 其中， 为待镇定系统的状态变化率， x(t)为待镇定系统的状态， u(t)为待镇定系统 的输入， y(t)为带镇定系统的输出， A、 B、 C均为系统矩阵； 假设待镇定系统 的输入通道的传输周期为δ， 输出通道的传输周期为Δ， 并且这两个传 输周期满足 其中， η为系统的可控指数， 对所述动态方程进行离散化处理， 得到离散 后的系统方程 为： xs， k+1＝Adxs， k+Bdus， k； ys， k＝Cxs， k； 其中， 矩阵Ad： ＝eAδ和 为离散后的系统矩阵A和B， xs， k： ＝x(sΔ+kδ ) 和ys， k： ＝y(sΔ+kδ )为离散后的待镇定系统在sΔ+kδ 时刻的系统状态和系统输出， 并且s∈ N0， k＝0，…η， 其中N0＝{0， 1， 2， 3， …}是包含了0的自然数集 合， 并且x0， 0＝x(0)。 3.根据权利要求2所述的一种应对拒 绝服务攻击的自触发量化控制方法， 其特征在于， 所述定义满足预设条件的自触发时刻， 若当前时刻为自触发时刻， 则待镇定系统的输出值 在当前时刻发送至量化器中的编 码器， 通过编 码器对所述输出值进 行编码， 获取输出编 码， 具体包括： 定义自触发时刻为 其中， N0＝{0， 1， 2， …}是包含了0的自然数集合， 并且自触 发的时刻还满 足 确保自触发的时间间隔是输出通道传输间隔的自 然数倍数， 并且两次相邻的自触发间隔最小为Δ； 若当前时刻为自触发时刻， 则系统的输出值 在当前时刻发送至量化器中的编码 器， 编码器以原点为圆心， 为量化半径， L为量化等级， 对输出值 进行编码， 获取输出 编码 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114257409 A 24.根据权利要求3所述的一种应对拒 绝服务攻击的自触发量化控制方法， 其特征在于， 所述编码器和解码器的运行机制具体为： 在编码器侧， 以原点为球心， 将超球体 等分为 个子空 间； 根据一一映射法则， 将所述子空间用 进行编码， 若所述输出值落在 单个子空 间内， 则将包含输出值的子空间所对应编码 发送至解码器侧； 若所述输出值落在多个 子空间的交界处， 则所述多个子空间中的任一子空间的编码均可作为所述输出值的编码， 并传输至解码器侧； 解码器侧根据一一映射法则， 将传送的编码还原为量化值 5.根据权利要求4所述的一种应对拒 绝服务攻击的自触发量化控制方法， 其特征在于， 所述控制器侧的解码器对输出编码进行解码， 得到量 化值之后， 还 包括： 采用离散的基于预测器的控制器生成控制序列： 其中， s∈N0， k＝0，…η， N0＝{0， 1， 2， 3， …}是包含了0的自然数集合， 为基于预测期 的控制器生成的待镇定系统状态的预测值， 初始值 为 为基于预测期的控制器 生成的待镇定系统输出的预测值， us， k为基于预测期的控制器生成的离 散的系统控制值； 所述系统控制值经过零阶保持器输送至系统侧， 待镇定系统的输出值表示为u( t)＝ us， k， sΔ+kδ≤t ＜sΔ+(k+1)δ， 矩阵M是使得矩阵 舒尔补的任意矩阵， 矩 阵K为最小拍控制器增益， 即使得(Ad+BdK)η＝0成立的矩阵。 6.根据权利要求5所述的一种应对拒 绝服务攻击的自触发量化控制方法， 其特征在于， 所述自触发模块的解码器对输出编码进行解码， 得到量 化值之后， 还 包括： 通过如下公式计算下一个自触发时刻 其中， N为自然 数集合， 参数σ 满足 常数γ∈(0， 1)和Γ≥1满足对 于任意s∈N0均有 成立， 其中矩阵M是使得矩阵Acl 舒尔补的任意矩阵， 函数g的定义如下： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114257409 A 3