| 研究概要 |
平成元年度において,トラクタ作業におけるエキスパ-トシステムと経験的学習機能を有するインテリジェントトラクタを試作し,基礎実験から応答性,安定性においてシステムの有効性が確認された。本年度は圃場実験を通して本システムの実用性を評価し,その問題点を明らかにするため,特にファジィ適応制御系の応答特性について検討した。
1.ファジィ適応制御系の概要:トラクタ作業機の制御対象は耕深,負荷,姿勢角で,圃場特性に依存する外乱に大きく影響されることを考慮して構成したもので,作業機系が有する固有の積分要素や遅れ要素に対応したファジィ制御機構,耕うん反力の変動に対する適応機構,応答結果による学習適応機構の三つの部分からなっている。
2.システムの応答特性
(1)過渡応答特性:作業機の位置制御における適応制御について,本システムの圃場における効果を確認するため過渡応答実験を行った。その結果,土壌反力が存在しない空間での特性は適応制御機構が「ある」と「ない」では差が認められないが,土中においては適応制御系の作動状態もよく,整定時間が6秒から3秒程度に減少し著しい効果が認められた。
(2)耕うん実験によるシステムの応答:耕深,負荷,姿勢角を制御対象とする複合制御とトラクタ本体のピッチング,ロ-リングに対する耕深,姿勢角の補償制御を加えたシステムの耕うん作業におけるファジィ適応制御機構の有効性の検討を行った。各部の応答は土壌条件の変動に伴う外乱特性によく追従して変化し,PID制御と比較してファジィ適応制御の効果が大きいことが実証された。これは,外乱特性に強く支配されるシステムの設計条件を満足するきわめて有効な方法であることを示すものである。
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