人間-農業機械系に関する基礎的研究 : 第 4 報追跡動作系の定常応答に影響する因子(農業生産工学)

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手動制御系の制御特性は, 操作器の種類, 操作器の感度あるいは操作抵抗力の大小によって影響を受け, さらに目標値入力の特性によっても変わる。本報ではレバーハンドル型の操作器をもった手動制御系の正弦波追跡動作特性を測定し, 系の制御成績に影響を与える因子を調べた。得られた結果を要約すると 1) 制御者の出力波形を調和解析した結果, 基本波成分の係数が卓越しており, 他の高次ハーモニックスはその5%以下であった。2) 基本波振幅は入力周波数の影響を受けることが認められた。入力周波数とともに振幅が大きくなる傾向を示した。また入力周波数によって基本波振幅のばらつきに差のあることがわかった。3) 基本波の位相を入力と比較すると, 平均位相ずれに有意な効果を与える因子は認められず, 平均値20.6°の位相遅れ, 標準偏差4.23°であった。しかし入力周波数によって位相ずれのばらつきに有意な差のあることが認められた。入力周波数が高くなるにつれてばらつきは大きくなる傾向があった。4) 入力周波数が高くなるにつれて, 出力と入力との平均絶対誤差のばらつきは共に増大する傾向が認められ, 高い周波数の入力に対しては制御の正確さも精密さも共に低下することを示している。5) 制御誤差の変動パワーは入力周波数の影響が顕著であり, 比例の関係が認められた。6) 制御誤差のパワースペクトル密度が最大となる周波数は入力周波数に一致した。パワースペクトル密度の最大値S (f_0)は, 入力周波数, 操作ゲインおよび操作抵抗外乱位相の影響が認められた。

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