基于脑电α波的非线性参数人体疲劳状态判定

提取脑电信号(EEG)的α波并计算其三种非线性参数,在此基础上归纳出用于评估人体疲劳状态的综合判据.首先,在小波变换的基础上,从原始信号中提取EEG的α波,然后计算其最大李亚普诺夫指数、复杂度和近似熵.这些非线性参数的数值可以定量地反映人的生理活动,进而可以用于评价疲劳状态.对现有EEG数据进行计算和统计,归纳出建立在上述三种非线性参数基础上的疲劳状态的综合评估判据.针对18组已知数据,采用上述综合判据得到相应的不同状态的判定结果.与实际情况相对照,对疲劳和非疲劳状态的评估准确率接近100%,但对轻微、中等和严重疲劳状态之间的区分精度稍低一些.     

新的五维自治混沌系统及其电路仿真

通过引入非线性控制器,得出一个新的只含有一个非线性项的五维动力系统,通过对系统的平衡点、李雅普诺夫指数和李雅普诺夫维数、庞加莱截面等的研究,分析得出系统处于混沌状态的参数及处于混沌状态时系统的特征,对系统混沌状态进行Matlab数值仿真.通过构造符合该混沌系统的电路,运用Multisim软件进行电路仿真实验,将结果与数值仿真结果对比,验证系统特征.     

新五维超混沌Lorenz系统

通过加入线性和非线性状态反馈控制器的方法到三维Lorenz系统中,构造出了五维新超混沌Lorenz系统,详细研究了其动力学行为,包括平衡点的稳定性、随参数变化的分岔图、奇怪吸引子和李雅普诺夫指数谱等随参数范围变化关系.结果表明,新五维超混沌Lorenz系统具有较大的使系统处于超混沌状态的参数范围,且使系统处于混沌状态的...     

新五维超混沌Lorenz系统

通过加入线性和非线性状态反馈控制器的方法到三维Lorenz系统中,构造出了五维新超混沌Lorenz系统,详细研究了其动力学行为,包括平衡点的稳定性、随参数变化的分岔图、奇怪吸引子和李雅普诺夫指数谱等随参数范围变化关系.结果表明,新五维超混沌Lorenz系统具有较大的使系统处于超混沌状态的参数范围,且使系统处于混沌状态的参数范围极小,同时系统具有较宽的周期轨道和拟周期状态范围,动力学演化过程清晰明了.     

脑电信号的非线性动力学分析

基于脑电信号的非线性特征,利用LILEY脑电信号动力学模型计算了相关维数和李亚普诺夫指数.计算结果表明,当改变兴奋性神经元集群的兴奋性输入参数时,该EEG模型具有极限环、倍周期分岔、混沌等复杂的动力学行为,得出混沌存在于EEG模型中的结论.     

一个新混沌系统及混沌同步的研究

提出一种新混沌系统,研究其系统的基本动力学行为,给出相图、功率谱以及李雅普诺夫指数图,基于李雅普诺夫指数谱和全局分岔图分析了系统参数对新系统的影响,最后设计自激活控制函数与非线性反馈控制器对新混沌系统实现混沌自同步控制,并进行理论证明与数值仿真证实控制方法的有效性．     

离散时间系统线性状态反馈混沌化的一种新方法

针对给定的确定性离散时间动力学系统,提出一种新的线性状态反馈加非线性模运算的混沌化算法.给定离散时间系统可以是线性、非线性、低阶、高阶、渐近稳定、不稳定、甚至混沌的.算法的结果是受控系统所有李雅普诺夫指数均不为零而其中至少一个为正,符合混沌的定义.给出了证明和一个混沌化实例.仿真结果显示了算法的良好效果.     

热线温度场稳定性的实验研究——李雅普诺夫指数和分形数

对热线温度场的稳定性进行了实验研究.得到了周期解和准周期解的自相关功率谱线.李雅普诺夫指数可以表征动力系统的形态.分形数则可以表征混沌程度.李雅普诺夫指数和分形数随参数的变化,定量地表征了非线性系统运动形态的演变,用实验数据计算得到该动力系统的李雅普诺夫指数LE_1>0,但LE_1《1,且LE_1→0,分形致为2相似文献   

基于混沌吸引子的压气机失速分析

采用基于混沌理论的非线性动力系统分析方法,进行压气机压力信号时间序列分析,重构了系统的相空间,从几何角度研究系统状态变化,计算出压气机系统的最大李雅普诺夫指数为正值,由此判断系统中存在混沌,基于某型发动机节流实验中压气机失速数据,将改进的混沌吸引子预测方法与局部线性化预测方法对比,分析表明新方法可减小误差9%。     

大鼠初级视皮层整合野朝向信息调制的混沌性研究

整合野朝向信息调制作用下神经元响应信号具有混沌性,目前并不清楚混沌响应特性对信息处理的作用。以大鼠为研究对象,通过胞外电极记录信号的方式获取初级视皮层(V1区)神经元的动作电位信号,利用最大李雅普诺夫指数描述响应信号的非线性混沌状态,通过递归图算法计算随混沌状态变化的动力学信息量,分析神经元在整合野朝向信息调制下混沌性的变化对神经元信息表达的影响。结果发现整合野的调制增强了神经元响应信号的混沌性,有助于神经元用相对较少的发放传递等量的信息,或用同样的发放传递相对较多的信息,从而提高视觉系统处理信息的能力。     

时间序列的非线性测试及其应用

介绍了时间序列的非线性测试的方法,并应用于深圳股票综合指数这一时间序列,计算了它的潜在动力系统的最大李雅普诺夫指数,证明这一潜在系统具有非线性混沌行为．     

一类离心调速器的稳定性及混沌控制

研究了一类受外部扰动的离心调速器系统的动力学行为.通过力学分析,建立了离心调速器系统的动力学方程,应用李雅普诺夫直接方法得到该系统稳定平衡点的条件.利用数值结果、相图和李雅普诺夫指数分析了系统的周期和混沌运动.用5种方法实现了系统的混沌控制,将系统的混沌行为有效地控制到稳定的周期轨道.     

分数阶混沌同步磁阻电机的滑模控制

利用数值方法,计算了分数阶同步磁阻电机系统的最大李雅普诺夫指数,并对其状态值时间序列进行0-1测试,得出其出现混沌运动的最小阶数约为2.01,表明该系统在特定阶数和参数情况下会出现混沌振荡,进而严重影响电机动态性能和稳定性.通过考察控制系统的频率特征,基于无穷状态方法和滑模控制理论设计合理的控制器,借助李雅普诺夫方法,...     

异结构超混沌系统的同步控制策略

基于非线性动力学和李雅普诺夫稳定性理论,研究了异结构混沌系统及超混沌系统的同步控制策略,推导了异结构三维混沌系统及四维超混沌系统的同步控制器公式.该同步控制策略从信号产生和硬件实现两方面提高了混沌同步的灵活性, 符合混沌保密通信的要求,其作用效果均得到计算机仿真验证.     

四台单模激光的混沌强度和位相同步

运用数值模拟的方法对四台空间相互耦合的单模Nd：YAG激光器系统的动力学行为进行了研究，讨论了激光系统中的输出强度，并利用分析信号位相和高斯位相变换对激光系统中强度的位相进行了分析。数值研究表明，激光强度存在混沌同步，且强度的混沌同步是通过其位相同步来实现的。通过对功率谱和李雅普诺夫指数的分析，可以确信所研究的激光系统处于混沌状态。     

电压激励蔡氏电路混沌的解析预测及其仿真

蔡氏电路的非线性动力学行为丰富,其状态方程是三阶微分方程,常利用该电路研究混沌现象.首先,建立电压激励蔡氏变形电路模型;其次,运用解析方法对该电路产生混沌现象的参数取值范围进行预测;最后,采用数值方法和李雅普诺夫指数分析方法对预测结果进行仿真,验证了该电路混沌解析预测结果的正确性.     

基于EEG与EOG信号的疲劳驾驶状态综合分析

疲劳驾驶时,司机的脑电信号和眼电信号特征均发生显著变化,本文针对这两类信号进行分析研究,利用这两类数据综合分析判断司机是否处于疲劳驾驶状态.首先对采集的脑电信号进行小波包分解,提取信号中的α波,并计算其相对功率谱P;然后利用Pearson相关系数分析两路对称导联F7,F8中眨眼信号特征,去除干扰;最后利用BP神经元网络对眨眼信号进行识别,计算眨眼频率.结果表明,利用眼电信号和脑电信号特征综合分析司机眨眼动作,能准确识别出眨眼信号,并能正确检测人的驾驶疲劳状态的变化.     

电动汽车非线性悬架系统混沌特性

在分析电动汽车非线性因素的基础上,建立八自由度非线性模型.在正弦路面激励下,得到系统动力学响应,计算分岔图、庞加莱(Poincaré)截面和最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数.分析结果表明该系统存在混沌运动,并发现了系统通过周期、拟周期进入混沌运动的演化过程.计算分岔图特殊点处的悬架动挠度,发现利用悬架动挠度的变化,能较好地反映系统的动态行为发生的变迁.     

股票市场的非线性结构与混沌效应检验——基于BDS与CR方法

在传统研究方法的基础上,运用Rosenstein提出的小数据量算法计算最大李雅普诺夫指数,进而引入BDS与返回临近检验(CR),从不同角度对中国股票市场的混沌动力学结构进行分析.为了避免破坏混沌吸引子的分形结构,采用对数线性趋势消除法(LLD)进行数据处理.研究结果表明,中国股市具有低维混沌吸引子、对初值敏感依赖性、准周期性等显著的非线性混沌特征.并就市场混沌的经济含义与应用价值进行了探讨.     

基于脑电信号的驾驶疲劳检测研究

研究利用脑电信号(EEG)判断驾驶员的疲劳程度. 基于疲劳驾驶实验平台进行模拟驾驶实验,综合实验视频图像和驾驶员自我评价进行主观疲劳评测. 利用生理检测仪采集驾驶员的脑电波,对比分析脑电信号不同频带信号功率谱值和驾驶员的主观疲劳评测之间的关系. 结果表明:主观疲劳评测与脑电信号中功率谱值的变化相对应,脑电功率谱的比值(α+θ)/β越大,疲劳等级越高.