一、基于网络的工业控制研究（论文文献综述）
石波,于然,陈志浩,朱健[1]（2022）在《工业控制系统安全态势评估与预测方案》文中研究说明针对工业控制系统安全防护缺乏动态防御、态势感知等手段的问题,结合工业控制系统业务固定的特点,提出了安全态势评估与预测框架,基于层次化分析法构建了安全态势度量模型,并对工业控制系统行为轮廓特征构建及提取、基于深度学习的安全攻击检测、基于大数据挖掘的安全事件分析等技术开展研究,进而实现基于信息融合的安全态势评估和基于统计学习理论的安全态势预测方法,并通过实验验证了安全态势评估与预测方法的有效性和准确性.
高会生,赵书建[2]（2021）在《时间触发通信流控技术研究综述》文中研究说明传统网络和事件触发的通信方式无法满足音视频网络、远程控制、无人驾驶等应用对低时延、高可靠、确定性的要求。时间触发通信通过预先规划链路资源实现数据转发,保障周期性数据流确定性传输,在航空电子、车辆互联、工业控制等领域得到广泛应用。文章首先研究了事件触发通信和时间触发通信的工作原理,横向对比了事件触发通信和时间触发通信的性能指标;然后对不同网络下的流控技术进行归纳和总结,重点对时间敏感网络（Time Sensitive Networking,TSN）中5种流控技术进行分析;讨论了时间触发通信在不同场景下的应用;最后对时间触发通信流控技术的未来研究趋势进行了总结和展望。
张景龙,陈彩莲,许齐敏,林美涵,卢宣兆,陈营修[3]（2022）在《面向工业互联网的异构时间敏感数据流协同传输机制设计》文中认为工业互联网需要实现IT （information technology）和OT （operation technology）的融合,现场级工业网络的构建是真正实现从OT到IT产线数据无缝接入、从IT到OT实现产线智能运维的关键.对于OT来说,工业系统中的数据具有高度的时间敏感特性,感知数据和控制指令在时间上的确定性传输是实现工业系统可靠稳定运行的基础.然而工业现场仍面临感知数据异构、协议不兼容、传输性能需求不一致等问题,给异构时间敏感数据流的确定性传输带来了巨大的挑战.设计统一的低时延低抖动时间感知门控机制,从而精确地控制数据流的传输行为,是解决这一问题的可行方案之一,这也是时间敏感网络（time-sensitive networking, TSN）标准中的其中一项关键技术.本文主要研究多跳TSN网络中异构时间敏感数据流协同传输问题.首先,将异构时间敏感数据流建模为两大类:周期时间敏感（periodic time-sensitive, PTS）流和非周期时间敏感（sporadic time-sensitive, STS）流.然后,本文分析了PTS流集合的可调度性和门控列表的设计方法,给出了可调度性的充分条件和必要条件,并设计了可调度性判别算法来判定任意决策集合的可调度性.接着,提出了异构时间敏感数据流的协同传输框架,并构建了异构数据调度的约束集合.为实现PTS流最小的端到端确定性时延,并尽可能地降低PTS流调度机制对STS流传输的影响,本文采用无等待时隙调度的设计方法,以最小化调度单元中的最大的时隙占用为优化目标,构建了异构时间敏感数据流调度优化问题.再次,本文设计了均匀排布与填充（uniform arrangement and filling, UAF）算法,通过对相同周期的流进行均匀排布以及填充前序周期调度时产生的空闲时隙,实现调度单元时隙占用最小化.最后,仿真和实验结果验证了两大类异构时间敏感数据流协同传输框架的有效性,以及UAF调度算法在保证同等调度性能基础上求解的高效性.
鞠拓,陈智迪,王文琦[4]（2021）在《工业信息物理系统的安全稳定性设计与应用研究》文中研究说明近年来,工业信息物理系统产品越来越多地采用通用协议、通用硬件和通用软件,以各种方式与互联网等公共网络连接。病毒、木马等威胁正在向工业信息物理系统扩散,其信息系统安全稳定问题日益突出。缺乏有效的安全防御与数据保密措施,将会给信息获取、通信、计算与控制带来许多挑战,如何保障工业信息物理系统的安全稳定性成为一个重要的课题。文章以我国华中某省天然气调控中心数据采集与监控信息系统安全设计和实施建设为例,针对工业控制系统回路中的节点设备和信息网络进行安全设计和分析,从而达到系统在面对多重安全风险时依然安全的要求,进而保障系统运行的安全稳定性。
王越男[5]（2021）在《基于网络的切换时滞系统鲁棒故障检测方法及应用研究》文中指出近年来,随着经济的迅猛发展和科技水平的显着提高,导致工业控制系统规模逐渐变大,复杂程度日益提高,系统一旦发生故障,将造成巨大的经济和物质损失,为避免发生故障而引起整个生产过程瘫痪,将对系统的可靠性和安全性提出更高的要求。此外,当切换系统发生大扰动或故障时,由于系统中连续和离散动态之间的相互作用,使得切换系统的动态特性变得更为复杂,需要采用更为有效的故障检测与诊断（Fault Detection and Diagnosis,FDD）技术,来避免因故障而导致的切换系统失稳及瘫痪。同时随着人工智能技术的不断成熟,工业机器人全球化不断加剧,对工业机器人的研究取得了飞速发展,其研究方向已经渗透到各个领域。机械臂作为工业机器人的重要形式之一,被广泛应用于汽车制造、模具加工和电工电子等工业领域。如果机械臂出现元器件损坏或传感器、执行器出现故障不能及时处理,就会造成机械臂失灵,导致系统性能下降,这就对机械臂的稳定性和安全性提出了更高的要求。同时,机械臂系统在运行过程中易受到外界的干扰,在系统建模过程中也往往存在不确定性,同时机械臂具有非线性和强耦合等特点,因此建立更为精确的机械臂系统模型,设计性能优良的故障检测策略是摆在科研工作者面前的一项富有挑战性任务。本文基于Lyapunov-Krasovskii Functional（LKF）稳定性理论和线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality,LMI）技术,针对基于网络的切换时滞系统鲁棒∞性能、控制器和故障检测滤波器协同设计方法以及基于中间估计器的故障检测方法等方面进行了深入探讨,形成了一套全新的基于网络切换时滞系统故障检测方法,并将部分研究成果应用至实际机械臂系统上进行实验验证。在切换时滞的处理过程中,采用了Jensen不等式方法、Wirtinger积分不等式方法、改进的倒数凸组合方法和基于多元辅助函数的单重求和不等式方法,大大降低了所得结果的保守性。论文完成的主要工作概括如下:（1）介绍了课题研究背景及意义,综合阐述了故障检测与诊断技术研究的发展概况、方法分类和研究现状;切换时滞系统基本概念和研究背景;切换时滞系统故障检测研究现状以及切换机械臂系统故障检测研究概述等。（2）利用Lagrange方法对切换机械臂系统进行动力学建模,同时采用一种基于关节力矩反馈的建模方法得到了一种更具普适性的机械臂子系统动力学模型,并详细分析其性质。接着介绍了后续研究工作用到的一些基础知识和重要引理,为后续研究内容提供理论基础。（3）针对异步切换机制下的离散非线性切换时滞系统,提出了一种故障检测和控制器闭环协同设计方法。首先基于模式依赖平均驻留时间（Mode-dependent Average Dwell Time,MDADT）策略和分段LKF方法,设计基于观测器的故障检测滤波器（Fault Detection Filter,FDF）生成残差信号,将离散非线性切换时滞系统的故障检测问题转换为∞模型匹配问题。所提出的闭环故障诊断策略不仅可以保证残差和故障间的估计值尽可能小,同时满足离散非线性切换时滞系统指数稳定条件。采用基于多元辅助函数的单重求和离散不等式方法,获得保证系统稳定的松弛条件。同时,为进一步提高网络资源利用率,降低通信损耗,将事件触发控制（Event-triggered Control,ETC）引入到带有随机丢包的离散非线性切换时滞系统,研究了FDF和控制器协同设计问题。设计事件触发机制,假设数据包丢失满足伯努利随机分布序列,建立事件触发机制下FDF及与原切换系统不匹配的异步切换模型。基于MDADT方法和LKF稳定性理论,给出非线性切换时滞系统指数稳定的充分条件,并利用锥补线性化算法将FDF参数求解问题转换为凸优化问题,降低了稳定性结果的保守性。最后,仿真结果验证了所提方法的有效性。（4）针对二自由度机械臂系统,采用动力学方法将其建模成切换时滞系统,在同步切换机制下,研究了带有执行器故障的切换机械臂系统故障检测与控制器协同设计问题。基于LKF稳定性理论和平均驻留时间切换方法（Average Dwell Time,ADT）,给出二自由度机械臂系统指数稳定的充分条件,并利用锥补线性化算法将FDF增益求解问题转换为凸优化问题,仿真实验结果验证了所提方法的有效性。（5）针对异步切换机制下连续非线性切换时滞系统,提出了一种控制器和FDF协同设计的闭环故障检测策略。基于MDADT策略,所采用的MDADT切换方法在系统每个切换模式下都有各自的驻留时间,使得驻留时间与系统的模式密切相关,更加符合实际系统。为提高设计的自由度,提出了控制器和FDF协同设计的闭环故障检测策略。利用分段LKF和MDADT方法,构建FDF生成残差信号,将连续非线性切换时滞系统的故障检测转换为∞模型匹配问题。同时,利用Wirtinger积分不等式和改进的倒数凸组合技术实现对LKF导函数的精确估计,从而获得松弛的稳定性结果,并设计了可行的FDF和控制器增益参数。最后,对本研究所建立的一个二自由度机械臂的实验平台进行介绍,通过数值仿真和二自由度机械臂实验平台分别验证了所提方法的有效性。（6）针对带有时变时滞和数据包丢失的非线性切换网络控制系统,提出了一种新颖的中间估计器设计方法,解决了基于中间估计器方法的故障估计问题。假设数据包丢失满足伯努利随机分布序列,基于ADT方法和LKF稳定性理论,给出了非线性切换时滞系统指数稳定的充分条件,并利用同余变换方法消除了设计过程的约束条件,降低了稳定性结果的保守性。最后,通过数值仿真和所建立的二自由度机械臂实验平台结果验证了所提方法的有效性。（7）全面总结了本文的研究工作,并指出基于网络的切换时滞系统故障检测问题研究中的现存问题及未来发展方向。
于新乐[6]（2021）在《钢铁企业工控系统网络安全风险分析及解决措施》文中研究指明钢铁企业工控系统网络安全的目标是实现持续的工控系统安全风险管理,建立一种能够随着时间变化不断改进的安全架构和技术支撑体系。结合首钢股份公司2160热轧生产线工控系统网络的实际情况,从工业主机安全防护、安全域划分及隔离、工控系统网络监测和统一威胁管理4个方面提出防护方案,以提高工控系统网络的防护能力,打造一个安全的生产环境,确保钢铁企业工控系统网络的平稳运行。
辽宁省人民政府办公厅[7]（2021）在《辽宁省人民政府办公厅关于印发数字辽宁发展规划（2.0版）的通知》文中提出辽宁省人民政府办公厅文件辽政办发[2021]25号各市人民政府,省政府各厅委、各直属机构:《数字辽宁发展规划（2.0版）》已经省政府同意,现印发给你们,请认真贯彻执行。2021年10月15日（此件公开发布）前言党的十九届五中全会要求坚定不移建设网络强国、数字中国,为全面推进数字化发展指明了方向。省委、省政府深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党中央决策部署,将建设数字辽宁作为落实数字中国战略,推动高质量发展的重大举措,编制实施《数字辽宁发展规划（1.0版）》。
田辉,贺硕,林尚静,范绍帅,聂高峰,蒋秀蓉[8]（2021）在《工业互联网感知通信控制协同融合技术研究综述》文中进行了进一步梳理感知通信控制的协同融合是工业互联网发展的必然趋势,梳理工业互联网感知通信控制协同融合技术的研究现状与挑战对推动工业互联网发展具有重要意义。首先,介绍了工业互联网中感知-通信-控制三要素间的复杂耦合关系。然后,综述了国内外关于工业互联网感知通信控制协同融合技术的研究现状和面临的问题。最后,围绕工业互联网中感知通信控制协同融合问题对未来的研究方向进行了总结和展望。
马霄,高彦恺[9]（2021）在《工业信息安全的矛盾与应对浅析》文中研究表明本文通过研究工业控制网络与传统IT网络环境和技术重点的差异,详细解析自动化技术与网络安全的矛盾,总结出基于"用户行为基线的安全防护"模型,提出面向工业控制系统信息安全自上而下的规划,以及自下而上的建设理念,为工业信息安全体系建设提供思路。
田竹娟[10]（2021）在《探析工业互联网设备的网络安全管理与防护》文中提出随着工业互联网时代的到来,工业互联网设备的安全防护问题受到了广泛的重视。在安全防护工作实施中,需要基于工业互联网设备控制系统运行情况,采取积极有效的防护措施,避免不安全因素影响到互联网设备的正常运行和管理。
二、基于网络的工业控制研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于网络的工业控制研究（论文提纲范文）
（1）工业控制系统安全态势评估与预测方案（论文提纲范文）
| 1 工控安全态势评估与预测框架 |
| 2 工控安全态势评估与预测技术 |
| 2.1 工控安全态势度量模型 |
| 2.2 工控安全威胁发现技术 |
| 2.2.1 工业控制系统行为轮廓特征构建及提取 |
| 2.2.2 基于深度学习的工业控制系统安全攻击检测 |
| 2.2.3 基于大数据挖掘的工业控制系统安全事件检测 |
| 2.3 基于信息融合的工控安全态势评估 |
| 2.4 基于统计学习理论的工控安全态势预测 |
| 3 实验验证 |
| 4 结语 |
（2）时间触发通信流控技术研究综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 事件触发通信和时间触发通信 |
| 1.1 网络通信概念 |
| 1.2 事件触发通信 |
| 1.3 时间触发通信 |
| 1.4 2种通信方式特征比较 |
| 2 时间触发通信流控技术 |
| 2.1 流与流控机制 |
| 2.2 实时以太网中的流控技术 |
| 2.3 TTE中的流控技术 |
| 2.4 TSN中的流控技术 |
| 2.4.1 TAS机制与保护带 |
| 2.4.2 帧抢占机制 |
| 2.4.3 CQF机制 |
| 2.4.4 CBS机制 |
| 2.4.5 ATS机制 |
| 2.4.6 TSN流控技术比较 |
| 2.5 时间触发通信流控技术应用 |
| 2.5.1 TSN技术在车载网络中的应用 |
| 2.5.2 TTE在飞行器内部控制系统中的应用 |
| 2.5.3 TSN技术在5G移动通信中的应用 |
| 2.5.4 TSN技术在智能电网中的应用 |
| 3 时间触发通信流控技术发展趋势 |
| 3.1 软件定义网络与TSN融合 |
| 3.2 流量工程与TSN融合 |
| 4 结语 |
（4）工业信息物理系统的安全稳定性设计与应用研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究背景 |
| 2 工业信息物理系统节点稳定性设计 |
| 2.1 工业控制系统基本组成部分 |
| 2.2 站场和阀室通信系统设计 |
| 2.3 报警和事件管理 |
| 3 工业信息物理系统网络安全设计 |
| 3.1 信息安全设计依据和原则 |
| 3.2 信息安全等级保护基本要求和体系设计 |
| 3.3 信息安全等级保护安全管理体系设计 |
| 3.4 信息网络安全风险分析 |
| 3.5 工业控制系统访问控制设计 |
| 3.6 工控专网安全防护系统设计 |
| 4 结语 |
（5）基于网络的切换时滞系统鲁棒故障检测方法及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 缩写说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 故障检测与诊断技术研究综述 |
| 1.2.1 故障检测与诊断技术发展概述 |
| 1.2.2 故障检测与诊断方法分类及其研究现状 |
| 1.3 切换时滞系统研究综述 |
| 1.3.1 切换系统研究概述 |
| 1.3.2 时滞系统(网络控制系统)研究概述 |
| 1.3.3 切换时滞系统故障检测研究概述 |
| 1.4 切换机械臂系统故障检测研究概述 |
| 1.5 本文主要内容与章节安排 |
| 第2章 切换机械臂系统动力学模型及基础知识 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于Lagrange方法的切换机械臂系统动力学建模 |
| 2.3 关节力矩反馈的机械臂动力学模型 |
| 2.3.1 基于关节力矩传感器的机械臂子系统动力学建模 |
| 2.3.2 机械臂关节子系统动力学模型分析 |
| 2.4 基础知识 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 离散非线性切换时滞系统故障检测与控制器协同设计方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 异步切换下离散非线性切换时滞系统的故障检测和控制器协同设计 |
| 3.2.1 系统动态过程描述 |
| 3.2.2 残差方程建立 |
| 3.2.3 异步切换下故障检测滤波器与控制器协同设计 |
| 3.2.4 仿真实验研究 |
| 3.3 事件触发下离散非线性切换时滞系统故障检测和控制器协同设计 |
| 3.3.1 系统动态过程描述 |
| 3.3.2 残差方程建立 |
| 3.3.3 事件触发下故障检测滤波器与控制器协同设计 |
| 3.3.4 仿真实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于平均驻留时间的切换机械臂系统故障检测与控制器协同设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.2.1 带有执行器故障的网络化切换机械臂建模 |
| 4.2.2 残差方程建立 |
| 4.3 切换机械臂系统故障检测滤波器与控制器协同设计 |
| 4.4 仿真实验研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 连续非线性切换时滞系统故障检测与控制器协同设计及应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 系统动态过程描述 |
| 5.2.2 残差方程建立 |
| 5.3 模式依赖下故障检测滤波器与控制器协同设计 |
| 5.3.1 H_∞性能分析 |
| 5.3.2 控制器和滤波器增益协同设计 |
| 5.4 仿真实验研究 |
| 5.5 机械臂系统实验研究 |
| 5.5.1 机械臂系统实验平台简介 |
| 5.5.2 机械臂系统故障检测实验结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于中间估计器的连续非线性切换时滞系统故障估计及应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 问题描述 |
| 6.2.1 系统动态过程描述 |
| 6.2.2 误差系统建立 |
| 6.3 基于中间估计器的故障估计滤波器设计 |
| 6.3.1 指数稳定性分析 |
| 6.3.2 基于中间估计器的故障滤波器增益设计 |
| 6.4 仿真实验研究 |
| 6.5 机械臂系统故障估计实验研究 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果及奖励 |
（6）钢铁企业工控系统网络安全风险分析及解决措施（论文提纲范文）
| 1 风险分析 |
| 2 解决措施 |
| 2.1 可行性分析 |
| 2.2 架构建设 |
| 3 功能实现 |
| (1)工业主机安全防护。 |
| (2)安全域划分及隔离。 |
| (3)工控系统网络监测。 |
| (4)统一威胁管理。 |
| 4 结论 |
（9）工业信息安全的矛盾与应对浅析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 环境差异引发技术重点的差异 |
| 2 自动化技术与网络安全的矛盾 |
| 3 差异与矛盾中的共通及发展 |
| 3.1 安全防护 |
| 3.2 态势分析 |
| 3.3 应急响应 |
| 3.4 监测中心 |
| 3.5 应急响应团队 |
| 3.6 安全管理执行机构 |
| 4 自上而下的设计与自下而上的建设 |
| 4.1 控制系统访问控制 |
| 4.2 控制过程监控 |
| 4.3 操作站安全加固 |
| 4.4 生产网白名单 |
| 4.5 态势分析平台 |
| 4.6 主动感知技术 |
| 4.7 脆弱性主动感知 |
| 4.8 资产主动感知 |
| 5 尚未解决的问题 |
（10）探析工业互联网设备的网络安全管理与防护（论文提纲范文）
| 1. 工业互联网设备的网络安全防护 |
| 1.1 工业互联网设备控制系统防护 |
| 1.1.1 恶意代码防护 |
| 1.1.2 主机外设防护 |
| 1.1.3 漏洞监测防护 |
| 1.1.4 网络警察防护 |
| 1.2 工业互联网设备网络系统防护技术 |
| 1.2.1 数据安全防护 |
| 1.2.2 主机安全防护 |
| 1.2.3 网络安全防护 |
| 1.2.4 物理环境防护 |
| 2. 工业互联网设备的网络安全管理优化途径 |
| 2.1 完善工业互联网准入机制 |
| 2.2 建立工业互联网安全体系 |
| 2.3 加强工业互联网安全研发 |
| 3. 结束语 |
四、基于网络的工业控制研究（论文参考文献）
- [1]工业控制系统安全态势评估与预测方案[J]. 石波,于然,陈志浩,朱健. 信息安全研究, 2022(02)
- [2]时间触发通信流控技术研究综述[J]. 高会生,赵书建. 电力信息与通信技术, 2021(12)
- [3]面向工业互联网的异构时间敏感数据流协同传输机制设计[J]. 张景龙,陈彩莲,许齐敏,林美涵,卢宣兆,陈营修. 中国科学:技术科学, 2022
- [4]工业信息物理系统的安全稳定性设计与应用研究[J]. 鞠拓,陈智迪,王文琦. 长江信息通信, 2021(12)
- [5]基于网络的切换时滞系统鲁棒故障检测方法及应用研究[D]. 王越男. 长春工业大学, 2021
- [6]钢铁企业工控系统网络安全风险分析及解决措施[J]. 于新乐. 中国冶金, 2021(11)
- [7]辽宁省人民政府办公厅关于印发数字辽宁发展规划（2.0版）的通知[J]. 辽宁省人民政府办公厅. 辽宁省人民政府公报, 2021(25)
- [8]工业互联网感知通信控制协同融合技术研究综述[J]. 田辉,贺硕,林尚静,范绍帅,聂高峰,蒋秀蓉. 通信学报, 2021(10)
- [9]工业信息安全的矛盾与应对浅析[J]. 马霄,高彦恺. 新型工业化, 2021(10)
- [10]探析工业互联网设备的网络安全管理与防护[J]. 田竹娟. 互联网周刊, 2021(19)