本书系统性地介绍了事件触发预测机制和网络攻击下弹性事件触发预测机制理论与应用，是作者近些年来从事相关研究工作的总结。针对网络化预测控制系统所面临的资源受限和网络威胁问题，本书提出了一系列兼顾资源消耗和系统性能的事件触发及弹性事件触发解决方案。全书共10章：第1章为绪论，第2、3章分别阐述了线性和非线性系统改进型事件触发预测控制策略研究；第4章阐述了DOS攻击下弹性事件触发预测控制策略研究；第5至7章阐述了FDI攻击下多种弹性非周期触发预测控制策略研究；第8章阐述了Replay攻击下弹性自触发预测控制策略研究；第9、10章主要为案例及实验验证内容。
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青年科学基金项目基于时域鲁棒性能的不确定系统预测控制参数快速整定方法研究，编号61903291，负责人
目录
前言
第1章 绪论1
1.1 概述1
1.2 预测控制和事件触发3
1.2.1 预测控制3
1.2.2 事件触发5
1.3 控制系统安全威胁9
1.4 弹性控制机制10
1.4.1 弹性控制的定义10
1.4.2 弹性控制的特性11
1.5 研究现状12
1.5.1 事件触发机制研究现状12
1.5.2 弹性预测控制研究现状14
第2章 基于微分信息的线性系统事件触发鲁棒预测控制18
2.1 问题描述18
2.2 算法设计20
2.2.1 最优控制问题20
2.2.2 事件触发机制设计21
2.2.3 事件触发模型预测控制算法设计23
2.3 理论分析25
2.3.1 迭代可行性分析26
2.3.2 稳定性分析30
2.4 仿真验证34
2.4.1 数值系统34
2.4.2 卫星控制系统36
2.5 本章小结40
第3章 基于微分信息的非线性系统事件触发鲁棒预测控制41
3.1 问题描述41
3.2 算法设计44
3.2.1 最优控制问题45
3.2.2 事件触发机制设计46
3.2.3 事件触发模型预测控制算法设计47
3.3 理论分析48
3.3.1 迭代可行性分析48
3.3.2 稳定性分析52
3.4 仿真验证56
3.4.1 质量–弹簧–阻尼器系统56
3.4.2 连续搅拌反应釜系统59
3.5 本章小结62
第4章 基于PID信息的非线性系统事件触发鲁棒预测控制64
4.1 问题描述64
4.2 算法设计65
4.2.1 最优控制问题65
4.2.2 事件触发机制设计66
4.2.3 事件触发模型预测控制算法设计67
4.3 理论分析68
4.3.1 迭代可行性分析68
4.3.2 稳定性分析71
4.4 仿真验证74
4.5 本章小结75
第5章 DoS攻击下线性系统弹性事件触发预测控制77
5.1 问题描述77
5.2 算法设计78
5.2.1 最优控制问题78
5.2.2 弹性事件触发机制设计79
5.2.3 弹性事件触发模型预测控制算法设计79
5.3 理论分析80
5.3.1 迭代可行性分析80
5.3.2 稳定性分析82
5.3.3 网络安全分析85
5.4 仿真验证86
5.5 本章小结89
第6章 FDI攻击下非线性系统输入重构弹性事件触发预测控制90
6.1 问题描述90
6.1.1 系统描述90
6.1.2 FDI攻击建模91
6.2 算法设计92
6.2.1 事件触发模型预测控制92
6.2.2 输入重构机制设计93
6.2.3 弹性事件触发模型预测控制算法设计94
6.3 理论分析96
6.3.1 迭代可行性分析96
6.3.2 稳定性分析97
6.4 仿真验证100
6.4.1 质量–弹簧–阻尼器系统100
6.4.2 移动机器人系统102
6.5 本章小结105
第7章 FDI攻击下非线性系统能量平衡弹性自触发预测控制106
7.1 问题描述106
7.1.1 系统描述106
7.1.2 自触发模型预测控制107
7.1.3 FDI攻击建模109
7.2 算法设计110
7.2.1 能量平衡机制设计110
7.2.2 弹性自触发模型预测控制算法设计112
7.3 理论分析114
7.3.1 迭代可行性分析114
7.3.2 稳定性分析115
7.4 仿真验证116
7.4.1 质量–弹簧–阻尼器系统116
7.4.2 移动机器人系统118
7.5 本章小结121
第8章 FDI攻击下非线性系统输入重构弹性自触发预测控制122
8.1 问题描述122
8.1.1 系统描述122
8.1.2 自触发模型预测控制123
8.1.3 FDI攻击建模125
8.2 算法设计127
8.2.1 输入重构机制设计127
8.2.2 弹性自触发模型预测控制算法设计131
8.3 理论分析132
8.3.1 迭代可行性分析132
8.3.2 稳定性分析133
8.4 仿真验证135
8.4.1 质量–弹簧–阻尼器系统135
8.4.2 移动机器人系统138
8.5 本章小结140
第9章 Replay攻击下非线性系统输入重构弹性自触发预测控制142
9.1 问题描述142
9.1.1 自触发模型预测控制142
9.1.2 Replay攻击建模144
9.2 算法设计144
9.2.1 输入重构机制设计145
9.2.2 弹性自触发模型预测控制算法设计146
9.3 理论分析148
9.3.1 迭代可行性分析148
9.3.2 稳定性分析149
9.4 仿真验证150
9.5 本章小结152
第10章 基于移动机器人的预测控制机制实验及分析154
10.1 实验对象介绍154
10.1.1 硬件系统154
10.1.2 ROS156
10.2 局域网搭建及软件系统设计157
10.2.1 通信搭建157
10.2.2 软件系统设计159
10.3 移动机器人里程计标定159
10.3.1 里程计模型159
10.3.2 里程计标定实操161
10.4 实验分析162
10.4.1 事件触发鲁棒预测控制实验验证162
10.4.2 弹性预测控制实验验证164
10.5 本章小结167
参考文献168
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