变频矢量控制系统入侵检测技术

来源期刊：工程科学学报2019年第8期

论文作者：曹策 解仑 李连鹏 王志良

文章页码：1074 - 1084

关键词：变频调速系统;入侵检测技术;EtherCAT总线;最小二乘支持向量机;规则匹配;

摘    要：针对采用以太网控制自动化技术（Ether CAT）工业总线的感应电机交-直-交变频矢量控制系统的入侵检测技术进行了研究.首先通过对Ether CAT总线协议进行深度解析,结合目前为止已经发现的Ether CAT工业总线常见协议漏洞,提取协议数据包的关键特征并构建Ether CAT总线协议入侵检测规则库,采用三维指针链表树作为针对Ether CAT总线协议规则库的检索数据结构;其次,根据感应电机交-直-交变频矢量控制系统的物理模型,进行模型参数仿真计算,并根据仿真计算值,构建矢量控制模型入侵特征的最小二乘支持向量机（least square support vector machine,LSSVM）分类器,使用混沌粒子群优化（choatics particle swarm optimization,CPSO）算法对分类器的参数进行优化,二者共同构成了CPSO-LSSVM入侵检测分类算法.异常数据包在被分类后,会被传递给Suricata入侵检测引擎进行精确规则匹配;最后为该入侵检测系统搭建物理实验环境,经过测试,本文中的交-直-交变频矢量控制模型仿真结果动态性能良好,与实际矢量控制系统参数的波形变化趋势相近.通过抽取KDD Cup99测试数据集中的一部分对该入侵检测系统实施DOS攻击、R2L、U2R以及PROBING攻击行为,验证该入侵检测系统的有效性.