48、基于MEMS镜的利萨如扫描轨迹特性及CPS在DoS攻击下的安全控制研究

基于MEMS镜的利萨如扫描轨迹特性及CPS在DoS攻击下的安全控制研究

在当今科技领域，扫描成像技术和信息物理系统（CPS）的安全控制都备受关注。本文将深入探讨基于二维微机电系统（MEMS）镜的利萨如扫描轨迹特性，以及双速率信息物理系统在拒绝服务（DoS）攻击下的安全优化控制问题。

利萨如扫描方法的优势

在扫描成像领域，常见的扫描方法有光栅扫描和螺旋扫描等。光栅扫描速度较慢，通常低于1Hz。螺旋扫描虽然控制方法和图像重建算法相对简单，但光均匀性差，对样本的光损伤大，不适用于长期活体扫描成像，其成像速度一般不超过8Hz。

相比之下，利萨如扫描方法具有诸多优势。它的光均匀性强，对样本的光损伤极小，最重要的是，它能轻松实现超过10Hz的成像速度。此外，利萨如扫描方法还具有轨迹特性丰富、参数选择性广和应用适应性强等优点，因此具有重要的研究意义和应用价值。

MEMS镜的数学模型与工作机制

为了研究利萨如扫描轨迹，我们选择了静电双谐振MEMS镜作为实验平台。该MEMS镜由余弦信号驱动，工作在谐振状态，其运动方程可以表示为 (A \cos(\omega t + \phi))，其中 (A) 是振幅，(\omega) 是频率，(\phi) 是初始相位。

从数学模型上看，MEMS镜类似于弹簧振子。对于弹簧振子模型，其轨迹是做匀速圆周运动的振子在水平方向的投影，即简谐运动。通过旋转矢量法可以分析弹簧振子的运动方程。在时刻 (t)，旋转角度 (\theta = \omega t + \phi)，(x = R \cos \theta = R \cos(\omega t + \phi) = A \cos(\omega t + \phi))，其中