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Distributed Antittack Fault-Tolerant Tracking Control for Vehicle Platoon Systems Under Cyber-Physical Threats

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作者
Chun Liu,Jing Zhao,Ron J. Patton
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:19 (6): 7825-7834 被引量:3
标识
DOI:10.1109/tii.2022.3171343
摘要

Vehicle platoon systems are considered as automatous vehicles in a platoon-based driving pattern in which a following vehicle follows the preceding vehicle and maintains the desired vehicle spacing. This article investigates the leader-following tracking issue of vehicle platoon systems under cyber-physical threats with the distributed antiattack fault-tolerant tracking control strategy. In this study, vehicle platoon systems, complicated actuator faults in physical layer, and connectivity-mixed attacks in the cyber layer are modeled, respectively. Decentralized fault-estimation unknown input observer and distributed antiattack fault-tolerant tracking control designs are developed in an integrated control framework to guarantee the robust and resilient tracking property of estimation errors and platoon tracking errors as well as the reliable intervehicle spacing by virtue of attack activation rate and attack frequency metrics. Simulations validate the proposed distributed antiattack fault-tolerant tracking control algorithm in pernicious cyber-physical threatened scenarios.
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