具有无线通信网络的随机网络物理系统的安全证书

在这项工作中，我们提出了一个形式化框架，用于同时具有过程和测量噪声的随机控制系统的安全控制器综合，同时考虑传感器、控制器和执行器之间的无线通信网络。该方案依赖于控制屏障证书（CBC）的使用，使我们能够为无线连接的随机系统提供概率安全认证。尽管有关于设计控制屏障证书的现有文献，但无线通信网络尚未被考虑来解决潜在的数据包丢失和端到端延迟问题，这是安全关键现实世界应用的关键考虑因素。在我们提出的场景中，主要目标是在安全控制器旁边构建一个控制屏障证书，确保在有限时间范围内满足安全属性概率的下限。我们通过涉及通信网络的多个物理案例研究展示了我们的方法的有效性，包括永磁同步电机、车辆车道保持系统和具有非线性动力学的穆勒-格雷泽喷气发动机。