XZ
Xian‐Ming Zhang
Author with expertise in Networked Control Systems
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
39
(13% Open Access)
Cited by:
11,566
h-index:
59
/
i10-index:
109
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A survey on security control and attack detection for industrial cyber-physical systems

Derui Ding et al.Oct 13, 2017
Cyber-physical systems (CPSs), which are an integration of computation, networking, and physical processes, play an increasingly important role in critical infrastructure, government and everyday life. Due to physical constraints, embedded computers and networks may give rise to some additional security vulnerabilities, which results in losses of enormous economy benefits or disorder of social life. As a result, it is of significant to properly investigate the security issue of CPSs to ensure that such systems are operating in a safe manner. This paper, from a control theory perspective, presents an overview of recent advances on security control and attack detection of industrial CPSs. First, the typical system modeling on CPSs is summarized to cater for the requirement of the performance analysis. Then three typical types of cyber-attacks, i.e. denial-of-service attacks, replay attacks, and deception attacks, are disclosed from an engineering perspective. Moreover, robustness, security and resilience as well as stability are discussed to govern the capability of weakening various attacks. The development on attack detection for industrial CPSs is reviewed according to the categories on detection approaches. Furthermore, the security control and state estimation are discussed in detail. Finally, some challenge issues are raised for the future research.
0

Networked control systems: a survey of trends and techniques

Xian‐Ming Zhang et al.Jan 1, 2019
Networked control systems are spatially distributed systems in which the communication between sensors, actuators, and controllers occurs through a shared band-limited digital communication network. Several advantages of the network architectures include reduced system wiring, plug and play devices, increased system agility, and ease of system diagnosis and maintenance. Consequently, networked control is the current trend for industrial automation and has ever-increasing applications in a wide range of areas, such as smart grids, manufacturing systems, process control, automobiles, automated highway systems, and unmanned aerial vehicles. The modelling, analysis, and control of networked control systems have received considerable attention in the last two decades. The ‘ control over networks ’ is one of the key research directions for networked control systems. This paper aims at presenting a survey of trends and techniques in networked control systems from the perspective of ‘ control over networks ’ , providing a snapshot of five control issues: sampled-data control, quantization control, networked control, event-triggered control, and security control. Some challenging issues are suggested to direct the future research.
0

Dynamic Event-Triggered Distributed Coordination Control and its Applications: A Survey of Trends and Techniques

Xiaohua Ge et al.Jul 29, 2020
Distributed coordination control is the current trend in networked systems and finds prosperous applications across a variety of fields, such as smart grids and intelligent transportation systems. One fundamental issue in coordinating and controlling a large group of distributed and networked agents is the influence of intermittent interagent interactions caused by constrained communication resources. Event-triggered communication scheduling stands out as a promising enabler to strike a balance between the desired control performance and the satisfactory resource efficiency. What distinguishes dynamic event-triggered scheduling from traditional static event-triggered scheduling is that the triggering mechanism can be dynamically adjusted over time in accordance with both available system information and additional dynamic variables. This article provides an up-to-date overview of dynamic event-triggered distributed coordination control. The motivation of dynamic event-triggered scheduling is first introduced in the context of distributed coordination control. Then some techniques of dynamic event-triggered distributed coordination control are discussed in detail. Implementation and design issues are well addressed. Furthermore, this article exemplifies two applications of dynamic event-triggered distributed coordination control in the fields of microgrids and automated vehicles. Several challenges are suggested to direct the future research.
0

Distributed Event-Triggered Estimation Over Sensor Networks: A Survey

Xiaohua Ge et al.Jun 12, 2019
An event-triggered mechanism is of great efficiency in reducing unnecessary sensor samplings/transmissions and, thus, resource consumption such as sensor power and network bandwidth, which makes distributed event-triggered estimation a promising resource-aware solution for sensor network-based monitoring systems. This paper provides a survey of recent advances in distributed event-triggered estimation for dynamical systems operating over resource-constrained sensor networks. Local estimates of an unavailable state signal are calculated in a distributed and collaborative fashion based on only invoked sensor data. First, several fundamental issues associated with the design of distributed estimators are discussed in detail, such as estimator structures, communication constraints, and design methods. Second, an emphasis is laid on recent developments of distributed event-triggered estimation that has received considerable attention in the past few years. Then, the principle of an event-triggered mechanism is outlined and recent results in this subject are sorted out in accordance with different event-triggering conditions. Third, applications of distributed event-triggered estimation in practical sensor network-based monitoring systems including distributed grid-connected generation systems and target tracking systems are provided. Finally, several challenging issues worthy of further research are envisioned.
Load More