Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Т. 21, N 5

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: МЕХАНИЗАЦИЯ, ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ, АВТОМАТИЗАЦИЯ / ОRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: MECHANIZATION, ELECTRIFICATION, AUTOMATION Аграрная наука Евро-Северо-Востока / 626 Agricultural Science Euro-North-East. 2020; 21(5):625-632 the Matlab/Simulink environment is shown. The created mathematical model of motion control by a wheeled feed-pusher robot provides effective interaction of the positioning system and the wheeedl robot drive in digital of autonomous movement. Keywords: functional, «machine» factor, local subsystems of animal care, diagnostic signals, technological signals Acknowledgements : the work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of the Federal Scientific Agroengineering Center VIM (theme No. 0581-2019-0009). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work. Conflict of interest : the authors stated that there was no conflict of interest. For citation : Kirsanov V. V., Baisheva R. A. Control and management in a complex biotechnical system of a dairy farm. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(5):625-632. (In Russ.). DOI : https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.5.625-632 Received: 30.06.2020 Accepted for publication: 29.09.2020 Published online: 22.10.2020 Рассматриваемая проблема относится к классу сложных биотехнических систем «человек-машина-животное» («Ч-М-Ж»), какими, безусловно, являются современные молочные фермы [1]. По мере усложнения технологий обслуживания животных возрас- тают требования к их диагностике, контролю параметров работы технологического обору- дования, поскольку от этого зависит физиоло- гическое состояние и продуктивное долголе- тие обслуживаемого поголовья. С развитием технологий содержания молочного скота растет влияние «машинно- го» фактора («М») в системе «Ч-М-Ж» [2]. Машина вследствие повышения уровня ав- томатизации и интеллектуализации произ- водства «забирает» все больше функций че- ловека-оператора (ЧО), с одной стороны, а, с другой, контролируя определенные показа- тели животного своими датчиками и сенсо- рами, «старается» контролировать и подси- стему «животное» («Ж»). Таким образом, формируется машиноцентрическая модель локальной биотехнической системы (ЛБТС), какими, например, являются подсистемы до- ения, кормления, поения и др. При этом пере- даваемые «машине» функции «ЧО» по мере развития «М» повышают уровень автомати- зации и интеллектуализации производства последнего, автономности его использования, достигая своего максимума при роботизиро- ванном обслуживании животных [3]. В наших исследованиях впервые рас- смотрен комплексный подход к контролю и управлению «М» с детализацией его функций применительно к технологическим процессам на молочной ферме. Цель исследования − углубленное изу- чение влияния «машинного» фактора в системе «человек-машина-животное» с детализацией функций, выполняемых «М», с учетом переда- чи «М» функций контроля и управления от подсистем «человек-оператор» и «животное». Материал и методы. Общий функцио- нал развития «М» в системе «Ч-М-Ж» можно представить следующим образом: м = [ , 1 … 1 ] + [ ЧО , у 1 и … у и ] + + [ Ж , 1 … ] , (1) где м − полный функционал «М»; [ , 1 … 1 ] − собственный существующий функционал выполняемых механизированных и автоматизированных операций; [ ЧО , у 1 и … у и ] − функционал части простых интеллектуальных видеоаналитических функ- ций, переданных машине «ЧО»; [ Ж , 1 … ] − функционал части контроли- руемых параметров подсистемы «Ж». Реализация полного функционала м наиболее целесообразна в ЛБТС, где машина и животное функционируют в виде единой системы «М-Ж». К таким подсистемам можно отнести практически все технологии «Ж», а именно подсистемы кормления, доения, поения, микроклимата и др. [4]. Очевидно, что функционалы, представ- ленные в выражении (1), могут реализовывать- ся лишь через конкретные ЛБТС обслуживания животных. Собственный функционал «М» можно представить в следующем виде: [ , 1 … 1 ] = 1 [ д , 1 д . . Х д ] + + 2 [ к , 1 к . . Х к ] + + 4 [ н , 1 н . . Х н ] + 5 [ м , 1 м . . Х м ] , (2) где 1 [ д , 1 д . . Х д ] – функционал локальной биотехнической подсистемы доения; 2 [ к , 1 к . . Х к ] – функционал локальной био- технической подсистемы кормления; 3 [ в , 1 в . . Х в ] − функционал локальной био- технической подсистемы водоснабжения и Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека