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農用作業機の自動化における人工知能の応用

Research Project

Project/Area Number 01860035
Research Category

Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 農業機械
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

穂波 信雄  大阪府立大学, 農学部, 教授 (50081493)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西浦 芳史  大阪府立大学, 農学部, 助手 (80221472)
滝川 博  大阪府立大学, 農学部, 助手 (30081566)
平井 宏昭  大阪府立大学, 農学部, 助手 (50173208)
村瀬 治比古  大阪府立大学, 農学部, 助教授 (20137243)
梅田 重夫  東京農業大学, 農学部, 教授 (70081461)
Project Period (FY) 1989 – 1991
Project Status Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help
¥6,200,000 (Direct Cost: ¥6,200,000)
Fiscal Year 1991: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1990: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 1989: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000)
Keywordsトラクタ / ファジィ制御 / 適応制御 / 学習機能 / 耕うん反力 / ニュ-ラルネットワ-ク / エキスパ-トシステム / 人工知能 / 知識ベ-ス / 位置・負荷・姿勢制御 / 非線形システム
Research Abstract

本研究の最終年度である平成3年度は,これまでに構成したインテリジェントコントロ-ルシステムに対し,ベンチテストおよび圃場実験によりシステムの応答特性の解析を行い,トラクタ作業機のインテリジェントコントロ-ルの必要性と有効性を検証し,システムの適応制御機能を構成するための3つの学習適応機構の特性を明らかにした。
1.経験的学習適応機構は,ニュ-ラルネットワ-クの記憶機能,学習機能,検索機能および補間機能を利用したもので,作業環境の変化に対する速応性が発揮されていることを確認した。この学習機能によってシステムは作業経験を重ねるにつれシステム自体の進化が期待され,制御系の「自動化」から「知能化」への質的転換を行う上で不可欠の機能であることを示した。
2.オンライン学習適応機構は,制御系の応答特性の改善を位相補償によって行うもので,具体的には位相のメンバシップ関数の調節を対象としたものである。これは,本研究で新たに提案したファジィ制御器の設計方法によるもので,比較的広い作業環境の変化に対する応答の改善に有効であることをシミュレ-ションおよび実験により確認した。
3.耕うん反力適応機構は,学習適応機構には適しない,短周期でかつランダムに変動する耕うん反力に対し,アッパリンク力からその変動を直接検出する方法を採用し,応答が速く,作業機の自重による制御操作の速応性の実現に極めて有効であることを確認した。
4.ファジィ制御の導入は,メンバシップ関数の調節による学習適応機構の実現を容易にしインテリジェントコントロ-ルを実現する基本的手法として有効であることを実証した。また,本システムのような強い非線形性と外乱変動を伴う制御系においてはファジィ制御がその操作量出力の非線形特性から従来のPID制御より適していることを示した。

Report

(3 results)
  • 1991 Annual Research Report
  • 1990 Annual Research Report
  • 1989 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All Other

All Publications (5 results)

  • [Publications] 江 毅: "トラクタ作業機のインテリジェントコントロ-ル" 農業機械学会シンポジウム「農業機械の知能化をめざして」. 第2回. 29-47 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 江 毅,穂波 信雄,梅田 重夫: "トラクタ作業機のマイクロコンピュ-タ制御(第1報)-プログラマブル三点リンク電子-油圧制御システムの構成-" 農業機械学会誌. 54. 3-11 (1992)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 江 毅,穂波 信雄,梅田 重夫: "トラクタ作業機のマイクロコンピュ-タ制御(第2報)-ロ-タリ耕うんの耕深・負荷・姿勢制御-" 農業機械学会誌. 54. (1992)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 江 毅: "農用トラクタの自動化における人工知能の応用(その2)ートラクタ作業機のファジィ適応制御ー" 第50回農業機械学会年次大会講演要旨. (1991)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] 江毅: "農用作業機の自動化における人工知能の応用ートラクタ作業機制御におけるエキスパ-トシステムの構成ー" 第49回農業機械学会年次大会講演要旨. 293-294 (1990)

    • Related Report
      1989 Annual Research Report

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Published: 1989-04-01   Modified: 2019-02-15  

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