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Co-Design of Observer-Based Fault Detection Filter and Dynamic Event-Triggered Controller for Wind Power System Under Dual Alterable DoS Attacks

计算机科学 控制理论(社会学) 控制器(灌溉) 执行机构 实时计算 人工智能 农学 生物 控制(管理)
作者
Jin Yang,Qishui Zhong,Kaibo Shi,Shouming Zhong
出处
期刊:IEEE Transactions on Information Forensics and Security [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17: 1270-1284 被引量:33
标识
DOI:10.1109/tifs.2022.3160355
摘要

In this article, a novel co- design approach of observed-based fault detection filter (FDF) and dynamic event-triggered controller is proposed for multi-area wind power system under dual alterable aperiodic (DAA) denial-of-service (DoS) attacks. It is the first attempt to design an observed-based FDF for wind power system considering actuator fault signal. And a tolerable actuator fault threshold function is constructed to warn the occurrence of fault signal. Then, considering the bandwidth limitation of network communication, a novel dynamic event-triggered scheme is proposed to decrease the occupation of communication channel. Furthermore, the DAA DoS attacks presented in this work have different blocking effects on data transmission in different network channel. On account of the existence of aperiodic DoS attacks, the general load frequency control model for wind power system is reconstructed as a new switched system. Based on the reconstructed model, the stability with an $H_{\infty }$ performance index is demonstrated by constructing appropriate polynomial Lyapunov-Krasovskii functionals. Besides, the FDF and dynamic event-triggered controller can be achieved by solving linear matrix inequalities. Finally, some contradistinctive case studies are given to illustrate the feasibility and effectiveness of the approaches proposed in this article.
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