Таким образом, для проектирования и исследования кормоуборочных процессов необходимо создать модель исследуемой системы, имеющую структурное и функциональное подобие реальному процессу, описывающую все основные технологические варианты и учитывающую стохастический характер воздействий внешней среды, динамики свойств обрабатываемого сырья и взаимодействий элементов и подсистем [1;3;4;5;6]. В наибольшей степени указанным требованиям к разрабатываемой модели кормоуборочной системы соответствует метод имитационного моделирования, который, позволяет исследовать систему, содержащую элементы дискретного и непрерывного действия, учитывать вероятностную природу факторов внешней среды и внутрисистемных процессов [2;3;6].

Для получения модели, обладающей универсальностью и способностью к последующему усовершенствованию, целесообразно использовать блочную структуру модели, когда основные ее компоненты разрабатываются и реализуются как отдельные самостоятельные блоки-подсистемы, а затем они синтезируются в единую модель с учетом общесистемных целей и задач [1;3;4;6]. Блочный принцип имитационного моделирования производственных процессов реализован нами в общей модели кормоуборочной системы [2;3;4], которая включает 6 блоков (рис. 1).

Рисунок 1 – Структура имитационной модели уборочно-транспортной системы заготовки кормов:

1 – блок исходных данных; 2 – блок имитации технологических операций от скашивания трав до закладки корма на хранение; 3 – блок формирования и учёта влияния метеоусловий; 4 – блок учёта динамики провяливания скошенных трав и сопряжения подсистем; 5 – блок расчета выходных характеристик системы; 6 – блок оптимизации и принятия решений

В 1-м блоке модели на основе статистических данных, результатов испытаний и натурных исследований формируется и хранится информация о производственных условиях (объемы заготовки кормов, размеры полей, расстояния перевозки корма, виды и урожайность кормовых культур и пр.); метеоусловиях зоны исследований (температура и относительная влажность воздуха, вероятность выпадения осадков и их характеристики); структуре исследуемых технологических вариантов заготовки кормов (наборе технологических операций); применяемых комплексах машин, их эксплуатационных свойствах и технико-экономических характеристиках; физиологических и технологических характеристиках убираемых кормовых культур (изменение питательности по фазам вегетации растений, скорость сушки скошенных трав в поле, динамика потерь питательности при различных способах сушки и пр.).

Во 2-м блоке моделируется выполнение всех технологических операций исследуемого процесса кормозаготовки. При реализации модели на ЭВМ воспроизводится реальная последовательность действий агрегатов на поле. Съем информации о показателях работы осуществляется по принципу «особых состояний», то есть в моменты наступления характерных событий. За «особые состояния» каждого агрегата принимаются моменты завершения элементарных технологических циклов (например, завершение обработки гона, загрузка транспортного средства, завершение рейса, укладка порции корма на хранение и пр.), а также моменты наступления отказа агрегата и его устранения.

Используя статистические данные об эксплуатационно-технологических свойствах кормоуборочных агрегатов (параметры законов распределения рабочей скорости, времени разворота, времени загрузки и разгрузки и др.) и показателях надежности машин (наработка на отказ, время устранения отказа) имитируется рабочий процесс каждого агрегата на выполнении элементарного технологического цикла.