信息物理系统（Cyber-Physical Systems, 简称CPS）是在网络环境下对于一系列计算单元与物理对象高度集成所形成的新一代大规模工程系统，在工业制造、智能交通/电网/家居、健康医疗等众多领域有着广泛的应用。在大多数情况下，安全性是CPS 的首要性能指标。尽管已有的IT系统攻击防护技术有助于提高CPS 的安全性，但是CPS 的安全性目标、运行特点与IT系统有着显著的不同。这决定了CPS 的安全控制必须保证系统具有令人满意的弹性能力（Resilience）。因此，保障网络攻击下CPS 的安全性不可能单纯依赖IT系统信息安全领域已有的攻击防护技术，后者的主要局限在于没有结合物理对象的特点考虑攻击对于物理系统的安全运行，尤其是基于物理系统模型设计的状态估计与控制方法的影响。

本课题组考虑智能电网节点、移动机器人、工业机械臂等含有模型不确定性的CPS物理对象，从控制理论视角研究网络攻击下CPS 的安全保障问题。以自适应弹性控制、自适应容错控制等方法作为理论工具，在传感器、执行器双联路遭受欺骗攻击下的弹性控制、考虑通信链路遭受拒绝服务（DoS）攻击情况下攻击检测和拓扑重构主动防御策略设计、工业场景下机械臂及其他自动化设备安全控制系统设计等方向取得一系列研究成果。未来研究方向包括：基于学习的攻击检测与弹性控制，基于分布式主动拓扑重构的主动防御控制，工业互联网背景下的多机械臂安全协同控制。

                           图1：通信链路遭受拒绝服务（DoS）攻击下，基于主动防御控制策略的二阶双轮移动机器人编队协同编队控制、基于控制障碍函数（CBF）的机械臂自动抓取与无人机安全飞行控制