Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние эффективности использования энергоносителей при производстве молока и постановка задач исследования 10
1.1 Энергоэффективность производства молока на современных предприятиях и пути ее повышения 10
1.2 Существующие системы повышения эффективности использования энергоносителей при производстве молока 20
1.3 Технические средства систем повышения эффективности использования энергоносителей при производстве молока 27
1.4 Цель и задачи исследования 31
2 Теоретическое обоснование системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 34
2.1 Обоснование критерия эффективного использования энергоносителей при производстве молока 34
2.2 Модель предприятия по производству молока как совокупности взаимосвязанных подсистем, преобразующих входные потоки энергоносителей и информации в энергосодержание продукции 42
2.3 Разработка компьютерной модели лактирующей биосистемы как преобразователя энергетических и информационных потоков в энергосодержание продукции 47
2.4 Разработка компьютерной модели стада как совокупности инди-видуальных лактирующих биосистем 63
2.5 Разработка компьютерной модели создания индивидуальных оптимальных корморационов крупного рогатого скота с их энергетической оценкой 67 2.6 Разработка математической модели оптимизации энергозатрат на микроклимат и кормление 69
2.7 Разработка системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 71
2.8 Требования к техническим средствам системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 80
2.9 Выводы 89
3 Методика экспериментальных исследований системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 91
3.1 Описание экспериментальной установки 91
3.2 Методика исследования математических моделей, не зависящих от времени 92
3.3 Методика исследования математических моделей, зависящих от времени 96
3.4 Методика исследования компьютерной модели лактирующей биосистемы 98
3.5 Методика производственной проверки системы эффективного использования энергоносителей 102
4 Экспериментальные исследования некоторых подсистем системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 104
4.1 Результаты экспериментальных исследований блока вычисления потребности в энергии на основной обмен 104
4.2 Результаты экспериментальных исследований блока вычисления потребности в энергии на стельность 107
4.3 Результаты экспериментальных исследований модели лактирующей биосистемы 109 4.4 Результаты производственной проверки системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 116
4.5 Выводы 120
5 Экономическая эффективность применения системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока 121
Общие выводы 130
Литература
- Существующие системы повышения эффективности использования энергоносителей при производстве молока
- Модель предприятия по производству молока как совокупности взаимосвязанных подсистем, преобразующих входные потоки энергоносителей и информации в энергосодержание продукции
- Методика исследования математических моделей, зависящих от времени
- Результаты экспериментальных исследований блока вычисления потребности в энергии на стельность
Введение к работе
Актуальность темы исследования.
В структуре себестоимости производства молока основными составляющими являются затраты энергии на корма - 37...72 %, электрическую энергию 9...12 %, жидкое топливо - 3...4 %, машины и оборудование -3...7 %, здания и сооружения - 2...6 %, труд - 5...7 %. Полные энергетические затраты на молочных фермах на одну корову в год в зависимости от способов содержания, концентрации производства, составляют от 119 до 170 ГДж, а на 1т молока - от 29 до 42 ГДж
В связи с этим актуальными являются научные исследования, направленные на снижение энергоемкости производства в молочном животноводстве.
Одним из путей снижения энергоемкости является разработка и применение точных наукоемких технологий, обеспечивающих повышение продуктивности животных, более полную реализацию генетического потенциала пород молочного скота при рациональном использовании энергоносителей. Этого можно достигнуть путем соответствующей организации энергетических и информационных потоков, учитывающей индивидуальные и совокупные особенности, физиологическое состояние животных и качество энергоносителей, в том числе кормов.
Работа выполнялась согласно плана РАСХН по программе № 09.02.02.01 «Разработка и создание биотехнологической системы устойчивого производства молока».
Целью исследования является повышение эффективности использования энергоносителей при производстве молока путем организации энергетических и информационных потоков.
Объект исследования - потоки энергоносителей и информации на предприятии по производству молока.
Предмет исследования - закономерности преобразования входных энергетических и информационных потоков в основных технологических процессах на предприятии по производству молока в энергосодержание продукции.
Методы исследования. В работе использованы методы системного и математического анализа, элементы математической статистики, теории планирования экспериментальных исследований, дифференциального и интегрального исчислений, имитационного моделирования.
Научная новизна состоит в использовании системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока, позволившей организовать энергетические и информационные потоки на базе мониторинга индивидуальных особенностей и физиологического состояния животных и качества энергоносителей, в результате которого разработаны:
- математическая модель лактирующей биосистемы как звена, преобразующего входные энергетические потоки энергоносителей и информации в энергосодержание выходной продукции;
математическая модель стада как совокупности частных лактирую-щих биосистем с их индивидуальными особенностями;
математическая модель оптимизации энергозатрат на обеспечение микроклимата и кормление, объединенных в единую систему эффективного использования энергоносителей при производстве молока;
технические требования к системе эффективного использования энергоносителей при производстве молока.
На защиту выносятся:
система эффективного использования энергоносителей при производстве молока в технологических процессах кормления молочного стада и обеспечения микроклимата, адаптивная к индивидуальным особенностям и физиологическому состоянию каждого животного;
математическая модель стада как совокупность лактирующих биосистем - звеньев, преобразующих входные потоки энергоносителей и информации в энергосодержание выходной продукции, алгоритмы и программы, описывающие их функционирование;
математические модели, алгоритмы и программы оптимизации расхода энергоносителей с учетом индивидуальных особенностей животных, их физиологического состояния, массы, удоя и т.п.
база данных системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока и прикладное программное обеспечение для работы с ней.
Практическая ценность. Применение системы эффективного использования энергоносителей на предприятии с поголовьем 400 коров позволит:
- повысить энергоэффективность производства продукции на
6,8 -12,3 %;
увеличить молочную продуктивность коров на 30 %;
использование данной системы обеспечит годовую экономию денежных затрат за год в сумме 278,53 тыс.
Реализация результатов исследования. Результаты исследований, модели, алгоритмы и программы используются ГНУ ВНИПТИМЭСХ. База данных и программный комплекс внедрены в ОПХ «Экспериментальное» Зерноградского района Ростовской области.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы доложены и одобрены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА (Зерноград, 2005 - 2008 гг.), ГНУ ВНИПТИМЭСХ (Зерноград, 2006 -2008 гг.), ФГОУ ВПО Ставропольского ГАУ (Ставрополь, 2006 г.).
По результатам исследований опубликовано 20 печатных работ, в том числе 3 - в изданиях из перечня ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений, списка литературы, включающего 113 наименований, в том числе 9 на иностранных языках, содержит 142 страницы основного текста, 32 рисунка, 11 таблиц. Приложения включают алгоритмы, акты производственных проверок и расчетные таблицы.
Существующие системы повышения эффективности использования энергоносителей при производстве молока
Для увеличения производства продукции сельское хозяйство должно развиваться интенсивно, используя индустриальные технологии. Этот процесс неразрывно связан с возрастанием потребления энергии: прирост сельскохозяйственной продукции на 1 % влечет за собой увеличение расхода энергоресурсов на 2…3 % /33/. В странах Северной Америки с высоким уровнем развития сельскохозяйственного производства среднедушевое потребление энергии составляет 333 ГДж, а в расчете на одного работающего в сельском хозяйстве — 555 ГДж; в странах Африки соответственно 5 и 0,8, Латинской Америки — 28 и 8,6, Азии — 54 и 1,7, Западной Европы - 119 и 82,4 ГДж /60, 72, 73/.
Снижение продуктивности молочного поголовья в России в конце двадцатого века привело к увеличению энергоемкости продукции, которая превышает уровень соответствующих показателей в западных странах в 2,5…3,0 раза. По данным ВИЭСХа /60/, полные затраты энергии на получение одной тонны молока составляют 5,6 – 6,0 МВтч. При этом увеличение энергопотребления не привело к снижению трудоемкости производства продукции животноводства. Затраты рабочего времени на получение 1 т молока в хозяйствах составляют 64,0…90,0 чел.-ч, а привеса КРС – 370…490 чел.-ч /60, 84/.
Превышение совокупных энергозатрат на получение 1 т молока в России по сравнению с США в 1,6 раза (180 и 87 ГДж) объясняется, в первую очередь, низкой продуктивностью коров, высокими удельными затратами кормов и рабочего времени /7, 19, 60/. Отсюда следует, что важнейшими условиями снижения удельной энергоемкости производства в животноводстве являются применение энергосберегающих технологий и повышение продуктивности животных.
В связи с этим актуальными являются исследования, направленные на формирование индустриальных малоотходных и безотходных, ресурсо- и энергосберегающих технологий в молочном животноводстве. Потенциальные возможности энергосбережения на различных предприятиях сходны, несмотря на различия в конструкциях установок и способах их эксплуатации и сводятся к. следующим направлениям /9, 60, 66/:
Прежде всего, необходимо оценить потенциал энергосбережения. С этой целью рекомендуется проводить энергетическое обследование предприятия в соответствии с требованиями Федерального закона «Об энергосбережении» /92/. На основании этого обследования и определяются стратегические направления экономии энергии: либо совершенствование энергоснабжения, либо совершенствование энергоиспользования.
Основными из мероприятий первой группы являются: правильный выбор энергоносителей в системах механизации и автоматизации производственных процессов; уменьшение числа преобразований энергии; разработка рациональных схем энергоснабжения поточных линий производства животноводческой продукции; автоматизация энергоснабжающих установок; повышение качества энергоресурсов.
Сложившиеся технологии и технические средства любого предприятия по производству молока, независимо от его вида (ферма, комплекс, фермерское хозяйство) используют в качестве энергоносителей электрическую энергию и жидкое топливо. Серьезным препятствием для дальнейшей индустриализации агропромышленного комплекса нашей страны могут стать ограниченные ресурсы жидкого топлива. Отсюда - необходимость ориентации всего хозяйственного механизма на использование энергосберегающих технологий и альтернативных источников энергии, таких как солнечная, ветровая, водная, геотермальная, а также природный газ, уголь, биомасса.
Однако большие капитальные вложения и недостаточная отработка технологических процессов получения альтернативных видов энергии сдерживают их внедрение. На автоматизацию систем энергоснабжения и качество получаемой электроэнергии потребитель влиять практически не может. Поэтому наибольшее внимание следует все-таки уделять вопросам эффективного использования имеющихся энергоносителей, то есть создавать и осваивать такие технологии, которые позволяют наращивать объемы производства молока и другой выходной продукции предприятия и одновременно уменьшать удельные энергозатраты, оптимизировать использование энергоносителей. Для этого следует изучить имеющиеся потоки энергоносителей предприятия и закономерности их преобразования в энергосодержание продукции, оценить возможности эффективного управления ими.
При производстве молока потребляют различные виды энергоносителей: жидкие нефтепродукты, газ, твердое топливо, электроэнергию. В молочном скотоводстве на корову затрачивается в год 1050…1200 кВтч электрической энергии и 260…300 кг жидкого топлива /3, 8, 17, 60, 74/. При этом энергия расходуется по двум основным направлениям: механизация технологических процессов и создание микроклимата. Распределение их между основными группами технологических процессов приведено на рисунке 1.1 и в приложении 1.
Полные энергетические затраты на молочных фермах на одну корову в год (жидкое и твердое топливо, электроэнергия, корма, здания и сооружения, машины и оборудование, живой труд, вода и др.) в зависимости от способов содержания, концентрации производства, составляют 119…170 ГДж, а на 1т молока – 29…42 ГДж /60, 106/.
Модель предприятия по производству молока как совокупности взаимосвязанных подсистем, преобразующих входные потоки энергоносителей и информации в энергосодержание продукции
Предприятие по производству молока является преобразователем материальных, энергетических, информационных и других потоков (рисунок 2.1) и может быть представлено в виде многомерного объекта управления, информационно-технологическая модель которого представлена на рисунке 2.2.
На входе объекта действует векторная переменная управления X0 с со ставляющими X Xл. К этим переменным относятся параметры входных материальных и энергетических потоков, характеризующие поступление кормов, подачу электроэнергии, воды и т.п. Возмущающие воздействия, характеризующие условия протекания технологических процессов и всего цикла получения животноводческой продукции, обозначены через векторную функцию F с составляющими F1 , ... Fp . К ним относятся нарушения периодичности кормления, уборки экскрементов, поддержания газового состава воздуха в животноводческих помещениях и др. Переменные состояния животноводческого предприятия описываются вектором Y с составляющими Y1, ... , Ym , которые характеризуют его производительность (продуктивность).
Размерность векторов X0 , F и Y для технологических процессов довольно велика, и учесть все их составляющие принципиально невозможно. Поэтому только часть составляющих векторов учитывается при контроле и управлении животноводческим предприятием и они рассматриваются как случайные функции /7, 20, 67/.
Значения составляющих вектора переменных состояния Y зависят от составляющих векторов X0 и F и могут рассматриваться как следствие технологических процессов всего цикла получения животноводческой продукции. По отношению к каждой из составляющих вектора переменных состояния Y компоненты векторов X0 и F могут интерпретироваться как причины, влияющие на вектор переменных состояний объекта управления. Поэтому векторы X0 и F можно объединить в одну группу входных переменных, описываемых
вектором X . Таким образом, предприятие по производству молока может быть представлено моделью (рисунок 2.3), на входе которой действует векторная случайная функция X , а на выходе получается векторная функция Y /76/. Такое представление предприятия по производству молока дает возможность формально рассматривать его как объект, в котором случайные функции переменных управления Xi (i =1,…,n) преобразуются в выходные случайные функции переменных состояния Yj ( j =1,…,m). Каждая из переменных состоя 45 ния Yj в вероятностном смысле полностью определяется переменными управления X .
Рассмотрим предприятие по производству молока как систему взаимодействующих друг с другом и с внешней средой объектов, в качестве которых будем рассматривать технологические процессы, выполняемые на предприятии, и стадо как центральный объект, производящий продукцию. Каждый объект системы представим в виде многомерного объекта управления, информационно-технологическая модель которого представлена на рисунке 2.4. На входе объекта действуют векторная переменная управления X , рассмотренная ранее и векторная переменная управления Yks , характеризующая влияние на данный объект (k) других объектов системы. Переменные состояния объекта описываются вектором Yk . Информационно-технологическая модель k-той подсистемы предприятия по производству молока. С учетом рассмотренного информационно-технологическая модель предприятия по производству молока будет иметь вид, представленный на рисунке 2.5, а математическое описание модели предприятия по производству молока с учетом принятого подхода {r}={ft},ftl-ft}} XJ=/(Wfc}) Потоки ресурсов предприятия по производству молока отличаются друг от друга качеством, составом, стоимостью, единицами измерения. В связи с этим при построении модели системы эффективного использования энергоносителей для работы с разнородными потоками ресурсов и энергии используем энергетический эквивалент - Джоуль/3, 23, 63, 68, 74/.
Информационно-технологическая модель предприятия по производству молока как системы объектов. Наименее исследованной подсистемой предприятия по производству молока является стадо как биотехнологическая система, которое в свою очередь может быть представлено как массив отдельных животных (лактирующих биосистем).
Разработка компьютерной модели лактирующей биосистемы как преобразователя энергетических и информационных потоков в энергосодержание продукции
Для практической реализации функционала (2.20) и создания единой системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока необходимо установить закономерности преобразования входных потоков энергоносителей и информации в энергосодержание продукции.
С этой целью предложена упрощенная схема функционирования предприятия по производству молока, отражающая наиболее энерго- и ресурсоёмкие технологические процессы – кормление и поддержание микроклимата (рисунок 2.1). Основой предприятия является стадо как основная часть системы. Характеристики стада в целом, а также отдельных коров, сведения о всех технологических процессах и оборудовании предприятия содержит база данных. С целью получения возможности решения вопросов оптимального управления в систему введены обратные связи, блоки и программного обеспечения, а также выходные управляющие сигналы, в совокупности представляющие собой компьютерную систему эффективного использования энергоносителей при производстве молока. Описание входящих в систему блоков приведено в таблице 2.1.
Необходимая технологическая информация вносится в базу данных с помощью автоматизированных рабочих мест (АРМ) (блоки АРМ1 – АРМ4) либо посредством информационных измерительных преобразователей (блоки ИИП1 и ИИП2). Полученная информация используется для моделирования стада и микроклимата (блоки КМЖ и КММК), составления оптимальных корморационов (блок П1), а затем и расчета оптимального соотношения затрат на поддержание микроклимата и количества корма, выдаваемого животным (блок П4).
Результаты расчетов сохраняются в соответствующих таблицах базы данных и являются управляющими сигналами системы поддержания микроклимата (блок СПМК - задаётся требуемая температура внутри помещения), кормоцеха (блок К2 - смешивание кормов с целью создания оптимальных рационов) и кормораздатчика (блок К3 - выдача индивидуальной оптимальной дозы корма животным).
Методика исследования математических моделей, зависящих от времени
Как показали предварительные исследования, создание системы эффективного использование энергоносителей при производстве молока может явиться эффективным средством повышения устойчивости его функционирования. Однако для такого утверждения функционирования системы необходимо всестороннее исследование всех входящих в нее математических моделей. В данном случае наиболее приемлемый путь – идентификация предложенных моделей /76/.
Для идентификации разработанных моделей будем использовать виртуальную экспериментальную установку, выполненную в виде компьютерной программы. Схема экспериментальной установки представлена на рисунке
Исходные данные для моделирования вносятся пользователем в таблицу с помощью клавиатуры, либо выбираются посредством запроса из базы данных. Данную таблицу в любой момент времени можно отредактировать. После запуска программы в результате моделирования автоматически заполняется таблица результатов моделирования. На ее основе строятся отчеты и диаграммы, которые затем выводятся на экран монитора или на принтер и сравниваются с реальными.
Модели, входящие в систему эффективного использования энергоносителей, можно условно разделить на модели, зависящие от времени, и модели, не зависящие от времени, что отличает и используемые методики исследования.
Опишем методику исследования моделей, независящих от времени. Для этого возьмем модель А с вектором входных параметров {Х} и выходных – {Y} (рисунок 4.2). Для упрощения описания методики исследования к входным параметрам также будем относить коэффициенты, входящие в модель.
Информационно-технологическая модель блока А Далее выполняются следующие исследования по определению: - влияния входных параметров {Х} на значения выходных параметров {Y} при стабилизации всех входных параметров {Х}, кроме параметра, исследуемого на среднем уровне; - влияния входных параметров {Х} на значения выходных параметров {Y} при стабилизации всех входных параметров {Х} кроме параметра, исследуемого на минимальном уровне; - влияния входных параметров {Х} на значения выходных параметров {Y} при стабилизации всех входных параметров {Х} кроме параметра, исследуемого на максимальном уровне.
Для определения влияния отклонения параметра Хi на вход модели А подадим ряд значений Хi в пределах от Хi= Хimin до Хi= Хimах. При этом будем фиксировать величины выходных параметров {Y}. В результате получим ряд таблиц вида табл. 3.1.
Примерный вид графика влияния относительного отклонения параметра Xi на значения относительной ошибки dYj расчета выходного параметра Yj По этой методике выполняется проверка адекватности следующих субмоделей:
Описания параметров приведены в части 2.2. Границы их варьирования сведены в таблицу и приведены в приложении 17. Для упрощения реализации имитационной модели вычислялись значения для ста одной точки. Шаг моделирования вычисляли по формуле d=(Xmax- Xmin)/100. Например, блок вычисления потребности в энергии на основной обмен имеет 3 входных (М – масса животного, К1=0,58 и К2=0,75) и один выходной параметр Q1.
В отличие от моделей, в которые не входит параметр времени t, данные модели следует оценивать на всем временном промежутке от tmin до tmax с шагом dt, равным одному дню. Следовательно, каждому вектору исходных данных будет соответствовать ряд векторов, содержащих результаты расчетов в каждый момент времени от tmin до tmax, т.е. для каждого варианта исходных данных будет составлена таблица вида 3.3.
Примерный вид графика расчета относительной ошибки расчета выходных параметров модели, содержащей параметр времени С помощью данной методики выполняли проверку адекватности следующих субмоделей: 1) вычисления затрат энергии на стельность Q2=f(ts); 2) определения продолжительности стельности на данный день прогнозирования ts=f(tc, tspn); 3) определения стадии межотельного периода Sc=f(tc, tl0, tl1, tl2, tl3); 4) определения планируемой молочной продуктивности животного на заданный день лактации Ypt=f(Yp305, tc, ts). Границы варьирования параметров приведены в приложении 17. Например, блок вычисления потребности в энергии на стельность имеет 3 входных (ts={0…310} – продолжительность стельности, К3=1,08 и К4=0,0106) и один выходной параметр Q2.
Через каждый промежуток времени, равный tmop, сигнал Nl, представляющий собой номер текущей лактации, должен увеличиваться на единицу, а счетчик длительности межотельного периода должен сбрасываться на ноль. На выходе Kotel также должен появиться сигнал, равный единице, что говорит о наступлении отела. Исходные данные к моделированию номера лактации представлены в таблице 3.6.
Поскольку проверка адекватности субмоделей подсистемы расчета требуемого энергосодержания корма выполнялась в разделе 4.2 и сигнал Qkorm представляющий собой сумму энергозатрат на поддержание жизни Q1, стельность Q2, изменение живой массы Q3, молокообразование Q4 и компенсацию влияния низких температур Q5, поступает на выход модели без изменений, здесь лишь фиксировалось наличие сигнала на данном выходе. Исходные данные к моделированию подсистемы расчета требуемого энергосодержания корма представлены в таблице 3.7.
Результаты экспериментальных исследований блока вычисления потребности в энергии на стельность
Для выполнения хозяйственной проверки системы эффективного использования энергоносителей при производстве молока в ОПХ «Экспериментальное» Зерноградского района Ростовской области были получены следующие исходные данные: бухгалтерская отчетность за 2005, 2006 годы, заполненные бонитировочные карточки животных, строительные планы коровников и иных строений, материалы, из которых изготовлены ограждения, информация о технологическом и электрооборудовании.
На ферме содержится 280 коров черно-пестрой породы голландской селекции с продуктивностью до 4500 кг в год, от которых в год получают приплод от 200 до 297 голов. Система содержания дойного стада стойлово-лагерная: зимой на привязи в коровниках вместимостью на 200 и 100 животных группами по 32…35 голов с доением в переносные ведра, раздачей кормов электрифицированными платформенными раздатчиками, уборкой навоза из помещений скребковыми транспортерами, летом – беспривязная в лагере. Доение животных летом осуществляется на установках УДС-3 с проходными станками, корма раздаются мобильным раздатчиком КТУ-10.
Предварительный анализ исходных данных показал, что широкий разброс количества отелов в год свидетельствует о недостаточной работе со ста 103 дом. На предприятии наблюдается и падеж скота в количестве 18 голов в 2005 году и 21 голова в 2006 году по причине поздней диагностики заболеваний. Молочная продуктивность коров стада в 2005 году в среднем составила 3800 кг/гол, а в 2006 году – 4200 кг/гол.
Рацион кормления коров составляется отдельно для зимнего и летнего периода из состава имеющихся на предприятии кормовых запасов. Запасы кормов пополняются собственной растениеводческой продукцией предприятия, в которую входят сено многолетних и однолетних трав, сахарная свекла, тыква, силос кукурузный, отходы подсолнечника. Контроль качества кормов предприятие не проводит. Энергосодержание рациона в 2008 году составило 183 МДж.
Исходные данные к моделированию (даты осеменений, запусков и отелов, результаты промеров и взвешиваний) загружали в базу данных с помощью специально разработанных автоматизированных рабочих мест специалистов. Затем проводили компьютерное моделирование работы предприятия в целом. При этом проводили расчет затрат энергии на отопление и вентиляцию в зимний период, так как в летний период в ОПХ «Экспериментальное» животные находятся на открытых площадках и под навесами. Рассчитывали также затраты обменной энергии корма с учетом живой массы реальных коров.
По результатам моделирования вычисляли нормативную энергоэффективность производства продукции и сравнивали ее с фактической. Результаты экспериментальных исследований блока вычисления потребности в энергии на основной обмен Блок вычисления потребности в энергии на основной обмен исследовали в соответствии с методикой, приведенной в главе 3.2. Таблица с результатами компьютерного моделирования представлена в приложении 18. Результаты моделирования в графическом виде даны на рисунках 4.1 – 4.4. График зависимости потребности в энергии на основной обмен Q1 от живой массы коровы M (коэффициент K1 варьировали в пределах 20% с шагом 5 %, коэффициент K2 зафиксирован на номинальном уровне) График зависимости относительной ошибки вычисления значения потребности на основной обмен dQ1 от относительного отклонения коэффициента K2 для различных масс коров М
Анализ данных рисунка 4.3 показывает, что зависимость относительной ошибки вычисления значения потребности на основной обмен dQ1 от относительного отклонения коэффициента K1 имеет линейный вид и не зависит от живой массы коровы. Отклонение значения коэффициента K1 на 5% приводит к изменению величины потребности на основной обмен на 5%. Следовательно, параметр К1 должен войти в модель лактирующей биосистемы с номинальным значением.
Анализ данных рисунка 4.4 показывает, что зависимость относительной ошибки вычисления значения потребности на основной обмен dQ1 от относительного отклонения коэффициента K2 имеет нелинейный вид. Зависимость от живой массы коровы наблюдается лишь при отклонении значения коэффициента K2 более чем на 20%. Отклонение значения коэффициента K2 на 5% приводит к изменению величины потребности на основной обмен на 2.5%, что вызывает неустойчивую работу модели лактирующей биосистемы. Следовательно, параметр К2 также должен войти в модель лактирующей биосистемы с номинальным значением.
Анализ данных рисунка 4.6 показывает, что значения коэффициентов K3 и K4 имеют существенное значение на величину потребности в энергии на стельность. Относительная ошибка достигает 38%. Следовательно, данная субмодель должна входить в модель лактирующей биосистемы в неизменном виде, а значения коэффициентов K3 и K4 должны быть зафиксированы на номинальном уровне.
