جلسه دفاع پایان¬نامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک- گرایش طراحی کاربردی

موضوع:  طراحی کنترل­کننده تطبیقی جهت افزایش تاب­آوری یک سامانه سایبرفیزیکی در مواجهه با حملات  

استاد راهنما: دکتر محمد دانش 

استاد مشاور: دکتر علی فانیان 

استادان داور: دکتر مرضیه مجدر اصیل- دکتر جواد عسگری

چیکده 

سامانه‌های سایبرفیزیکی به‌دلیل ادغام مؤلفه‌های محاسباتی، ارتباطی و فیزیکی، نقشی کلیدی در زیرساخت‌های حیاتی ایفا می‌کنند؛ با این وجود، تبادل داده در بستر شبکه‌های ناامن، این سامانه‌ها را در معرض آسیب‌پذیری‌های شدیدی همچون حملات سایبری هم‌زمان به حسگرها و عملگرها، در کنار عدم‌قطعیت‌های پارامتری و اغتشاشات خارجی نامعلوم قرار می‌دهد که پایداری و عملکرد حلقه بسته را به خطر می‌اندازند. به منظور حل این چالش پیچیده، در این پژوهش یک راهبرد کنترلی قوی، تاب‌آور و نوین برای دسته‌ای از سامانه‌های سایبرفیزیکی چندمتغیره خطی تحت حضور هم‌زمان عدم‌قطعیت، اغتشاشات نامعلوم و حملات سایبری فریب‌دهنده توسعه داده شده است. نوآوری این طرح مشتمل بر دو بخش کلیدی است: نخست، طراحی یک مشاهده‌گر اغتشاش توسعه‌یافته مرتبه دوم به‌منظور تخمین سریع و برخط اثرات تجمیع‌شده اغتشاش و حملات نامعلوم بدون نیاز به آگاهی پیشین از حدود آنها؛ دوم، تلفیق سیگنال جبران‌ساز مشاهده‌گر با یک کنترل‌کننده مد لغزشی پایانه مرتبه دوم غیرتکین با سطح لغزش انتگرال دوگانه. به‌منظور حذف نیاز به دانش کران‌های نامعین و کاهش پدیده چترینگ، قوانین به‌روزرسانی تطبیقی طراحی شده‌اند. بر پایه تحلیل پایداری لیاپانوف اثبات می‌شود که تمامی سیگنال‌های حلقه بسته کراندار یکنواخت نهایی بوده و خطای ردیابی در زمان متناهی به یک همسایگی بسیار کوچک از مبدأ میل می‌کند. نتایج شبیه‌سازی عددی، برتری روش پیشنهادی را در دفع برخط حملات ترکیبی، کاهش چشمگیر اثر چترینگ و بهبود قابل‌توجه دقت ردیابی در مقایسه با روش‌های متداول تأیید می‌نماید.