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主题:投稿发 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-09

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目录

  1. 第一篇投稿发论文范文参考:脑信号分析的算法研究与多模态脑机接口
  2. 第二篇投稿发论文样文:复杂环境下多智能体系统一致性研究
  3. 第三篇投稿发论文范文模板:基于Lorenz型系统的四维超混沌系统的复杂动力学研究
  4. 第四篇投稿发论文范例:基于大型火电机组FCB技术的电力系统智能恢复控制研究与应用
  5. 第五篇投稿发论文范文格式:多模态与多自由度脑机接口研究

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第一篇投稿发论文范文参考:脑信号分析的算法研究与多模态脑机接口

脑机接口(Brain-Computer Interface,BCI)是一种利用脑信号作为人与计算机之间通讯的主要手段的系统.基于由执行某一或某些精神任务产生的脑活动信号,计算机系统将对这些采集到的脑信号进行预处理、特征提取、分类或回归等,最后将得到的分类结果与相应的控制指令进行转换以实现对外部设备的控制.脑机接口不但对于那些严重残疾的人有重要的实用价值,而且脑机接口的研究过程和关键技术问题的解决还能促进所涉及的不同学科领域的进一步发展和交叉,从而激发新的思路、探索新的技术手段并可能开拓新的方向.因此脑机接口技术的研究具有科学和应用的双重价值.而本论文主要关注的是如何提高脑机接口性能的算法研究及其应用,具体研究工作包括如下两个部分:

一、两种重要的脑信号(脑电EEG、功能核磁共振脑成像fMRI)分析的算法研究.算法研究始终是脑机接口的核心问题.在算法方面,本论文主要研究半监督机器学习算法在脑电(EEG)信号中的应用及基于稀疏表示的多变量模式分析(MVPA)方法与解码在fMRI信号分析中的应用.

(a)为了提高小训练集下脑机接口的性能,本论文提出了一种联合参数选择、特征提取及分类的半监督学习算法.基于脑电的脑机接口的主要参数包括时频窗及通道等是比较难以选择的,因为这些参数的有效性会随着受试者的不同或者同一受试者使用的时间段的变化而改变.特别是在采集到的训练集不够充分时,就更难选择出有效的参数以获得令人满意的性能.而本文所提出的半监督学习算法利用没有类别标签的测试样本信息可以有效的解决这些问题.我们还在线实现了此算法,最后将此方法应用于基于运动想象和P300的脑机接口系统中.实验结果表明了此算法能在小训练集的情况下选择出有效的参数,而且可以改善系统的性能包括稳定性及自适应性.

(b)基于多变量模式分析(MVPA)方法能同时分析多个体素信号形成的空间模式,且对微弱的区分信息敏感等特点,本文提出了一种基于稀疏表示的多变量模式分析方法来对fMRI数据进行体素选择及解码.本算法的一个主要特点是可以选出所有与不同类别分别相关的有信息的体素.最后通过一组仿真数据及一组真实的fMRI实验数据表明了此方法的有效性.

二、结合多种范式的多模态脑机接口的研究及其应用.针对单模态脑机接口的一些缺点,如能提供的连续控制指令非常有限或者两个连续控制指令之间的输出时间间隔太长,本文提出了一种结合运动想象及P300两种重要范式的多模态脑机接口,并将此多模态脑机接口应用到鼠标的控制及虚拟车的控制上.在鼠标的应用上,鼠标的水平运动与垂直运动分别由运动想象与P300两种不同范式的信号控制,而且还基于实验证明了这两种控制信号几乎是独立的.最后结合运动想象与P300的特征实现了对感兴趣的目标进行点击的功能,真正实现了基于BCI鼠标的网页浏览.而在虚拟车应用方面,使用者可以利用左手或右手运动想象来控制虚拟车的向左或向右运动.而对于速度控制,则是结合运动想象与P300模式进行控制.这个方法应用在2010年第一届中国脑机接口竞赛的“自动车控制”比赛中获得了第一名.

第二篇投稿发论文样文:复杂环境下多智能体系统一致性研究

实践中多智能体系统所处的环境是复杂的,不可避免会受到多种约束因素的影响,比如:有限的通信带宽、不同特性的测量噪声、不同因素引起的时延、不稳定的连接结构等.具体到研究多智能体系统的协调控制时,包括一致性、同步控制、跟随控制、编队控制等,根据智能体所处的特定网络化环境,有针对性的考虑特定的一个或者几个约束因素的影响具有重要的理论研究意义和实践应用价值.本论文在前人研究的基础上进一步考虑了复杂环境下多智能体系统的一致性问题.针对特定环境下的多智能体系统,既研究了经典的一致性控制协议对各类约束因素的敏感性和鲁棒性,也设计了新的一致性协议来实现相应环境下多智能体系统的一致性.同时也考虑了用相应的一致性协议来研究复杂环境下线性和非线性多智能体系统的同步控制和跟随控制.

本论文的主要工作有以下几个方面:

1.概述了多智能体系统的协调控制,特别是一致性的相关背景、研究意义和研究现状,并阐明了本论文研究工作的价值和意义、难点和创新之处.

2.进一步研究了数字网络环境下多智能体系统的一致性问题.针对具有带宽约束的多智能体系统,证明了现有文献中的平均一致性协议对不同类型的时延具有不同的敏感性.表明了该平均一致性控制协议对于有限对称时延具有良好的鲁棒性,但对于非对称时延却是敏感的,非对称时延一般会破坏该环境下的平均一致性.同时也设计了新的一致性协议去研究该平均一致性问题.在考虑对称网络拓扑结构情形的基础上,也研究了非对称网络拓扑结构环境下具有带宽约束的多智能体系统的加权平均一致性,所设计的协议可以在该环境下实现多智能体系统的加权平均一致性.

3.利用广义Nyquist稳定性准则和Gersgorin圆盘定理,本论文进一步研究了具有多种时延约束的连续时间多智能体系统的加权平均一致性.表明了经典的一致性控制协议对于个体间的通信时延以及个体自身的时延都具有良好的鲁棒性,也表明了不同的时延对多智能体系统一致性的影响是有区别的.一般地个体间的有限通信时延不会破坏多智能体系统实现一致性,但会改变智能体之间的共识值,对于给定的多智能体系统,太大的自时延会破坏多智能体系统的一致性.

4.研究了具有测量噪声约束的线性和非线性多智能体系统的同步控制,分别考虑了加性和乘性两类测量噪声的约束.针对不同性质的测量噪声,分别设计了不同的一致性协议去实现线性和非线性多智能体系统的同步控制.表明了在均方意义下传统的一致性控制协议对乘性测量噪声具有良好的鲁棒性,但对加性测量噪声却不具有良好的鲁棒性.进一步,在考虑测量噪声约束的同时也考虑了外源扰动约束因素,研究了非线性多智能体系统的保性能平均同步控制和保性能跟随控制.

5.进一步研究了具有测量噪声约束的领导者跟随者系统的跟随控制.分别在固定和切换拓扑网络结构下,研究了具有测量噪声约束的领导者跟随者系统的跟随控制,表明了在均方意义下传统的跟随控制协议对依赖于测量值的测量噪声具有良好的鲁棒性.

最后对本论文进行了总结归纳.

第三篇投稿发论文范文模板:基于Lorenz型系统的四维超混沌系统的复杂动力学研究

混沌作为非线性动力系统中的一种复杂的运动现象,普遍存在于自然界中,其复杂动力学研究引起了各个领域的广泛关注.关于混沌理论及其应用的研究,已成为非线性科学研究中最重要的前沿课题之一.作为首次建立的混沌数理模型, Lorenz系统的提出在混沌的发展史上具有里程碑的意义,并且对Lorenz型系统族的研究,已经贯穿了混沌科学的整个发展过程.与混沌现象相比,超混沌现象具有更复杂的动力学行为和更大的应用潜力.近年来,关于超混沌的理论及应用,引起了数学及相关学科的科学家们广泛而深入地研究,并已成为非线性科学中一个非常重要的研究领域.

基于Lorenz型系统,本文提出了由自治常微分方程所刻画的几类新的四维超混沌系统,并对所提出系统的动力学行为进行了深入地研究.运用中心流形、规范型及Lyapunov函数等动力学理论与方法,研究了平衡点的稳定性与分岔等局部动力学性质,证明了超混沌系统的最终有界性、同宿轨和异宿轨的存在性,深入探讨了超混沌吸引子、混沌吸引子、周期吸引子、拟周期吸引子、奇异退化异宿环及它们之间的共存现象等全局动力学行为.本文主要内容如下:

第一章为绪论,论述了本文的研究背景及意义,简要介绍了混沌与超混沌理论的研究历史与现状,概述了混沌理论中的一些基础知识,列举了经典的Lorenz系统和Lorenz型超混沌系统,以及其它一些具有代表意义的超混沌系统.


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第二章提出了一类广义的四维Lorenz-Stenflo混沌系统.利用含参中心流形理论及Hopf分岔理论,研究了该系统的平衡点稳定性、叉形分岔及Hopf分岔等局部动力学性质.将Lyapunov函数方法与适当的优化方法有机地结合,获得了该系统的最终有界性,并对该系统吸引子在相空间中的位置进行了有效地估计.

第三章研究了一类四维自治Lorenz型超混沌系统的复杂动力学行为.通过含参中心流形理论及Hopf分岔理论,分析了该超混沌系统的平衡点稳定性、叉形分岔及Hopf分岔等局部动力学行为.在一定参数条件下,深入地研究了该超混沌系统的同宿轨和异宿轨的存在性问题,严格地证明了该系统存在两条对称的异宿轨,但不存在同宿轨.

第四章提出了一类新的无平衡点的四维Lorenz型超混沌系统.通过分岔图、Lyapunov指数谱及Poincar′e映射等工具,详细分析了该超混沌系统的动力学行为.适当选取系统的参数,发现该系统具有超混沌、混沌、拟周期性及周期性等复杂动力学行为,以及许多吸引子之间的共存现象,包括超混沌吸引子与周期吸引子的共存,拟周期吸引子与周期吸引子的共存,不同周期吸引子之间的共存等.利用Poincar′e紧致化方法,进一步分析了这类无平衡点的超混沌系统在无穷远处的动力学行为.

第五章提出了一类新的具有平衡点曲线的四维Lorenz型超混沌系统.适当选取参数值,发现此类新系统具有超混沌、混沌、拟周期轨、周期轨及奇异退化异宿环等复杂动力学行为.特别地,该系统不但具有一条平衡点曲线,而且还有多种不同其它类型吸引子的共存现象,包括不同周期吸引子的共存,混沌吸引子与拟周期吸引子的共存,奇异退化异宿环与周期吸引子的共存,以及奇异退化异宿环与混沌吸引子的共存等.分析了该系统在特定参数下奇异退化异宿环的可能存在区域,在系统平衡点曲线上给出了奇异退化异宿环所连接的平衡点的可能位置.通过数值仿真,在特定参数条件下找到了该系统的多条奇异退化异宿环.

第四篇投稿发论文范例:基于大型火电机组FCB技术的电力系统智能恢复控制研究与应用

随着电网规模的不断膨胀和结构日趋复杂,国内外大面积停电事故呈多发趋势,且造成无法估量的经济损失和严重的社会影响.当电网出现事故时如何尽量减小停电范围和停电负荷,当电网出现大面积停电时如何尽快恢复供电减少停电时间,是现代大电网必须面对和解决的问题.目前,大停电后电力系统的恢复控制尚处于离线编制方案、调度员凭经验调度恢复的阶段,如何实现电力系统恢复控制的自动化和实用化,并利用先进理论和技术加速故障后的恢复进程,是一个值得深入研究的课题,具有重要的工程背景和理论价值.

黑启动是电网恢复的首要阶段,大量的非黑启动机组需要在这一阶段尽快恢复,该阶段最重要的参数是恢复时间.传统的黑启动电源多为小水电及小型燃机,地处偏远、容量小、接入电压等级低,难以满足大面积停电后电网快速恢复的需要.快速切负荷(FastCut Back,FCB)技术能使火电机组在与电网解列后不停机不停炉,带厂用电孤岛运行,在电网故障消失后迅速并网升负荷,是一种理想的黑启动电源.本文讨论大型火电机组实现FCB功能的关键技术,建立FCB静态与动态模型,为深入研究FCB机组在系统恢复控制过程中的关键性作用奠定了模型基础.通过台山电厂1000MW机组的FCB试验和空充500kV线路试验,验证了FCB机组维持孤岛运行及启动高压输电网架的能力,进而验证了FCB机组在电网恢复控制中的关键作用.

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电力系统的恢复控制策略与系统的特性有很大的关系,很难制定一个通用的故障恢复策略.然而,不同电力系统恢复过程中的阶段性目标是相同的,实现阶段性目标的策略也存在很大的相似性,因此从目标解耦的角度出发,存在建立具有兼容性、通用性的电力系统恢复控制方法的可能性.基于该思路,本文在分析电网恢复控制的共性问题和特殊需求的基础上,根据解耦的思想,深入研究系统恢复涉及的物理过程和主要关注的问题,将其解耦成若干相对独立的子问题,建立了基于目标驱动的电网恢复控制方法框架.在该框架下,本文考虑了FCB机组对电力系统恢复控制的关键性作用,建立了含FCB机组的电力系统恢复控制策略优化模型,该模型能够计及多种运行约束,找出最优的机组启动顺序和系统恢复总时间,但该非线性模型目标函数含有积分项,现有优化方法无法直接求解该模型,本文从物理本质出发,提出一种实用计算方法避免了繁冗的积分运算,快速求得优化的机组启动顺序.

本文进一步研究了FCB机组容量及安装位置的不同对系统恢复时间的影响.确定FCB机组的最优布点方案,需要解决两个问题:一是计划改造几台FCB机组,二是对哪几台火力发电机进行FCB技术改造.利用枚举法求解FCB机组布点方案计算量非常大,工程上无法接受.本文将序优化理论引入FCB机组布点问题中,以系统恢复时间最短为优化目标,并考虑约束条件,建立相应的优化模型并给出求解方法.

最后,本文基于风险与效率的综合考虑,针对给定的布点方案,通过遍历寻优得到所有较优的黑启动方案,并将这些黑启动方案的评估指标进行综合,得到用于表征该黑启动机组布点方案所具有的风险、效率水平的量化评估结果.该评估方法能够很好评估FCB机组布点方案所对应的黑启动过程所具有的效率及风险应对能力,对于FCB机组布点的选取具有一定的指导意义.

本文工作得到广东电网公司重大科技项目(K-GD2011-553)的资助,部分研究成果已经成功应用于广东电网公司,有效的解决了该电网中水电机组不足而电网运行可靠性要求高的技术难题,取得了良好的社会和经济效益.

第五篇投稿发论文范文格式:多模态与多自由度脑机接口研究

脑机接口(brain-computer interface,BCI)能够提供一种非神经肌肉传导的通道,直接把从人头皮上采集到的脑电(electroencephalography,EEG)信号转换成计算机或其他外部设备的控制指令,从而为运动功能障碍残疾人提供一种与外界交流或控制外部设备的方式.多维控制能够提供更强的人机交互能力,是BCI研究领域的一个重要问题,而且还有很多潜在的应用,如基于BCI的鼠标、轮椅和神经假肢的控制等.到目前为止,大部分能够进行多维控制的脑机接口都是植入式或者需要昂贵的采集设备(如脑磁图(magnetoencephalography,MEG)等).另一方面,很难从具有高噪声和低空间分辨率特点的EEG信号中获得多个独立的信号的情况,也阻碍了对基于非植入式脑机接口的多维控制的研究.

多项研究表明,混合BCI经常能够提供比仅使用一种脑信号(单模态)的BCI更高的性能.本文研究的主要目标通过多模态(Multi-modal)或者混合(Hybrid)脑机接口的方式来提供多个自由度的输出.其中一个典型的问题是通过BCI来控制计算机鼠标.要做到这一点,首先需要从EEG信号中寻找到两个独立的控制信号,分别控制鼠标在垂直和水平方向上的运动,从而进一步来控制鼠标从屏幕上任意的初始位置移动到任意的目标位置.其次,需要能够控制鼠标尽量快速而且准确的选择感兴趣的目标以及拒绝不感兴趣的目标.

通过结合P300与运动想象mu节律,我们提出了一个基于混合BCI的二维光标控制系统.该系统同时进行P300和运动想象的检测,并且用检测输出来控制鼠标在一个二维的工作区域内运动.在一个专门设计的系统界面上,用户可以通过关注界面上三个“UP”(“DOWN”)按钮之一来控制鼠标向上(下)移动.同时,用户可以通过想象自己右(左)手的运动来控制鼠标向右(左)移动.而一旦鼠标移动到了目标位置,系统就要进行选择与拒绝的决策.如果当前目标是感兴趣目标,那么用户可以通过注意左边的“STOP”按钮,同时不做运动想象来选择该目标;否则,用户可以通过继续运动想象,且同时不要注意任何闪烁按钮来拒绝该目标.通过这些方法,我们就能够实现一个基于BCI控制的鼠标了.

在BCI控制的鼠标基础上,我们开发了脑控的因特网浏览器.用户可以使用该浏览器从包含有多个目标(链接、按钮和菜单等)的网页中选择一个自己感兴趣的目标.在该系统中,我们引入了一个基于自适应P300字符输入系统的目标过滤器来过滤大部分不感兴趣的目标.然后,通过一系列的鼠标移动和目标选择(拒绝)的决策,用户就可以选择到想要激活的目标.7位健康受试者参与了在线实验,所有人都能够使用该系统打开想要的网页.

另外,基于混合BCI控制的鼠标,我们还设计了BCI邮件客户端用来进行电子邮件通讯.自适应P300字符输入系统被用来进行快速的输入邮件内容.6位受试者参与了在线实验,并且都能够成功使用该客户端接收、阅读、撰写邮件以及添加附件.

然后,我们提出了基于P300的自适应字符输入系统.该系统能够根据用户的状态,自动选择P300检测时平均的次数,从而提高系统的输出速度.通过这个系统,我们获得了首届中国脑机接口比赛中字符输入项目的第一名.受试者在6分钟内输入了72个字符,仅错误1个字符.

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