Главная » 2014 » Август » 23 » Скачать Разработка и исследование метода защиты от удаленных атак на основе диверсификации программного обеспечения. Терешкин, Александр бесплатно
04:19
Скачать Разработка и исследование метода защиты от удаленных атак на основе диверсификации программного обеспечения. Терешкин, Александр бесплатно
Разработка и исследование метода защиты от удаленных атак на основе диверсификации программного обеспечения
Диссертация
Автор: Терешкин, Александр Васильевич
Название: Разработка и исследование метода защиты от удаленных атак на основе диверсификации программного обеспечения
Справка: Терешкин, Александр Васильевич. Разработка и исследование метода защиты от удаленных атак на основе диверсификации программного обеспечения : диссертация кандидата технических наук : 05.13.19 / Терешкин Александр Васильевич; [Место защиты: Юж. федер. ун-т] Таганрог, 2007 157 c. : 61 07-5/4038
Объем: 157 стр.
Информация: Таганрог, 2007
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЛИНЕАРИЗУЕМЫХ
НЕПРЕРЫВНЫХ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ
11 Временные методы идентификации
12 Частотные методы идентификации
13 Вещественный интерполяционный метод в задачах идентификации
14 Выводы
ГЛАВА 2 ИДЕНТИФИКАЦИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ
ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО
ИНТЕРПОЛЯЦИОННОГОМЕТОДА
21 Общие вопросы идентификации объектов управления
22 Определение численных характеристик
221 Выбор узлов интерполирования
222 Выбор метода численного интегрирования
23 Получение коэффициентов полиномов передаточной функции объекта идентификации по его численной характеристике
24 Выбор критерия близости модели объекту
25 Анализ источников погрешностей
251 Погрешности вычисления численных характеристик
252 Погрешность решения СЛАУ
26 Выбор интервала времени наблюдения
27 Выбор числа отсчетов
28 Выводы
ГЛАВА 3 РАЗВИТИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО ИНТЕРПОЛЯЦИОННОГО МЕТОДА ИДЕНТИФИКАЦИИ
31 Использование переменного шага квантования при решении задач идентификации
32 Исследование помехоустойчивости алгоритма идентификации
33 Исследование возможности повышения точности идентификации
34 Выводы
ГЛАВА 4 ОБОБЩЕНИЕ АЛГОРИТМА ИДЕНТИФИКАЦИИ НА ОББЕКТЫ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ И ДИСКРЕТНЫЕ ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
41 Объекты и системы с распределенными параметрами
42 Методы идентификации объектов с распределенными параметрами
43 Применение вещественного интерполяционного метода для идентификации систем с распределенными параметрами
44 Выбор узлов интерполирования
45 Идентификация цифровых систем и объектов управления
451 Вещественное дискретное преобразование
452 Повышение точности решения задачи идентификации
46 Выводы
ГЛАВА 5 АППАРАТНАЯ И ПРОГРАММНАЯ АЛГОРИТМА ИДЕНТИФИКАЦИИ
51 Комплект автоматики MCU
РЕАЛИЗАЦИЯ
52 Основные задачи реализации алгоритма идентификации в структуре MCU
53 Тестирование аппаратно-программного комплекса
54 Идентификация химических источников тока как объектов с распределенными параметрами
55 Выводы
Введение:
Актуальность работы. Идентификация сложных производственных объектов становится одним из центральных вопросов, возникающих при построении систем автоматического управления (САУ), решении задач их оперативной диагностики и адаптации. Сложность такой задачи возрастает по мере перехода к автоматизации все более сложных технологических объектов и производственных комплексов. Это обстоятельство обуславливает необходимость создания компактных аппаратно-программных средств, позволяющих получать достаточно точные математические модели САУ по их временным динамическим характеристикам.
Специфика практических задач определяет ряд требований, которые необходимо учитывать при разработке прибора-идентификатора. Прежде всего, алгоритмы, заложенные в его управляющую программу, должны обладать простотой численной реализации и быть устойчивыми к воздействию помех.
В настоящее время для решения задач идентификации часто используются устройства, реализованные на основе частотного подхода, использующего для определения модели ОУ анализ сигналов на его входе/выходе. В качестве примера можно указать решение задачи идентификации на основе регулирующих микропроцессорных контроллеров серии «Ремиконт», которые широко используются в промышленности и зарекомендовали себя как надежное технологическое оборудование, позволяющее с достаточной точностью получать математические модели объектов управления (ОУ). Однако частотный метод и его реализации имеют ограничения и недостатки препятствующие широкому распространению подхода. Вероятно, один из главных связан со сравнительно большим объемом вычислений, поскольку математическое описание объектов в частотной области представляет собой функции, имеющие аргументом мнимую переменную jco. К сожалению, переход от функций мнимого аргумента к функциям аргумента ю довольно затруднителен, обычно требует больших вычислительных затрат при численной реализации, а в ряде случаев, например, при наличии в исходной функции иррациональных или трансцендентных выражений, что характерно для систем с распределенными параметрами, этот переход может оказаться невозможным.
Отмеченные обстоятельства определяют практическую и теоретическую ценность разработки новых подходов и алгоритмов в разработке аппаратно-программной реализации прибора-идентификатора.
Цель работы заключается в разработке, исследовании и реализации алгоритмических и программных средств, предназначенных для создания портативных приборов и встроенных в системы управления устройств идентификации линеаризуемых стационарных объектов.
Для достижения указанной цели должны быть решены следующие задачи:
• разработка алгоритма получения математической модели объекта управления в виде численной характеристики и вещественной передаточной функции на основе экспериментально полученной переходной характеристики ОУ;
• исследование влияния на точность получаемых моделей аддитивных помех и разработка мер, направленных на уменьшение этого влияния;
• распространение разработанного алгоритма идентификации на объекты с распределенными в пространстве параметрами и импульсные объекты;
• экспериментальное исследование алгоритма идентификации ОУ в составе аппаратно-программного идентификатора.
Методы исследования. Для достижения сформулированной цели и связанных с нею задач в работе использованы методы операционного и интегрального исчисления, теории автоматического управления, линейной алгебры, вещественный интерполяционный метод, а также методы численного компьютерного моделирования.
Научная новизна. Автор видит новизну работы в развитии вещественного интерполяционного метода (ВИМ) в задачах идентификации, а также в практическом использовании метода в качестве алгоритмической основы построения портативного идентификатора и технических средств идентификации, встраиваемых в системы управления. При этом получены следующие новые научные результаты:
• разработан алгоритм формирования численных характеристик и вещественных передаточных функций объекта управления по его экспериментальной переходной характеристике;
• предложен способ снижения вычислительных затрат при решении задачи ВИМ-идентификации за счет использования переменного шага интегрирования;
• исследовано влияние помех на точность ВИМ-идентификации. Найдены их предельно допустимые уровни;
• получено обобщение основных результатов на системы с распределенными параметрами и импульсные системы;
• проведена экспериментальная проверка работоспособности идентификатора построенного на базе модуля вычислителя MCU42-3 и разработанных алгоритмического и программного обеспечения.
Практическая ценность работы состоит в существенном упрощении алгоритма идентификации ОУ, получении возможности построения на его основе экономичного в вычислительном отношении идентификатора, а также технических средств идентификации объектов, встраиваемых в системы управления.
Алгоритм, положенный в основу программного обеспечения средств идентификации, является приемлемым для обработки информации, как в условиях действия помех, так и при их отсутствии.
Разработанные алгоритмы и программы применимы для идентификации цифровых систем, а также для решения задач идентификации объектов с распределенными параметрами. При этом модели могут быть найдены в специфической для таких объектов форме, содержащей иррациональные и трансцендентные составляющие.
Реализация результатов работы. Основные результаты теоретических исследований переданы в организацию НИИ АЭМ г. Томск для использования в системах бесперебойного питания средств связи, а также используются в учебном процессе на кафедре Интегрированные компьютерные системы управления АВТФ ТПУ.
Практическое использование результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами.
В работе автор защищает следующие положения:
• алгоритм получения математической модели объекта управления в форме численных характеристик и вещественных передаточных функций по его экспериментальной переходной характеристике;
• способ уменьшения вычислительных затрат при осуществлении ВИМ-идентификации на основе использования переменного шага интегрирования;
• распространение разработанных алгоритмов идентификации на классы непрерывных объектов с сосредоточенными и распределенными в пространстве параметрами, а также на импульсные объекты исследования;
• результаты экспериментального исследования работоспособности идентификатора, реализующего разработанное алгоритмическое и программное обеспечение в среде адаптированного к задаче идентификации комплекта автоматики MCU4.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены и представлены на конференциях и семинарах всероссийского и международного уровней:
1. III Сибирский конгресс по прикладной и индустриальной математике, Новосибирск, 1998.
2. II Всероссийская научно-техническая конференция «Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве», Нижний Новгород, 2000.
3. The 4th Korean-Russian International Symposium on Science and Technology Ul-san, Korea, 2000.
4. Ill Wroclawskie Sympozium „Automatyzacja produkcji. Wiedza. Technika. Post?p". Wroclaw, Poland, 2000.
5. VII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск, 2001.
6. XIV International Conference on Systems Science, Wroclaw, Poland, 2001
7. Ill Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, проектировании и производстве», Нижний Новгород, 2001.
8. VIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии», Томск, 2002.
9. III Научно-практическая конференция «Современные средства и системы автоматизации», Томск, 2002.
Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, списка литературы из 158 наименований и 9 приложений. Общий объем работы составляет 220 страниц, из них 39 страниц приложений, 15 страниц - список литературы. Основная часть диссертации иллюстрируется 39 рисунками и 24 таблицами.
