农业机械化是推动农业现代化发展的主要动力,农业机械设备系统是农业机械化的重要组成部分。在农业机械化发展中,对农机系统的研究是不可避免的重点,充分掌握农机系统内部特点、结构及其运行规律,对优化农业机械设备在农业生产实践中的运用并提高农业的技术经济效益至关重要。然而,农机系统是一个非常复杂的系统。本文基于控制理论、复杂系统理论、复杂适应系统理论及多Agent理论,并结合实际农业生产情况,以Simulink及Repast为仿真研究平台,对整个农机系统展开了研究与分析,以揭示农机系统的内部组成、结构特点及运行规律。本文在对国内外研究现状分析的基础上,从以下几个方面对农机系统进行了较为深入的研究:首先,依据控制理论从复杂系统视角出发,并结合实际农业生产情况,提出合理的建模假设,构建离散状态空间下的农机子系统控制模型。根据系统性质的判断依据,分析该系统模型的能观性和能控性,以揭示农机系统的内在规律。构建相应的农机子系统控制仿真模型,并采用Simulink软件作为研究平台,对该系统模型进行仿真验证,从而实现对农机系统中农机种类、数量及机龄结构分布与机龄状态分布变化的量化研究。其次,为深入掌握内部紧密联系的农机系统,依据复杂适应系统,从多Agent角度出发,确定农机系统的组成,将农机系统划分为若干个相互关联的子系统。定义并描述农机子系统的个体行为及交互行为,分析农机子系统的性质及结构,研究农机更新流程,并结合实际农业生产需求确立基于MAS的农机系统结构。然后,剖析农机子系统的个体行为及交互行为,重点分析子系统之间的交互行为对农机系统运行的影响,并依据多Agent系统理论解释农机系统的运行,分析农机子系统的行为对农机系统中农机种类、数量及机龄结构分布与机龄状态分布变化的影响,并给出符合农机系统演化的数学公式。最后,依据多Agent理论,结合农机子系统控制模型,通过Repast平台展开对农机系统建模与仿真的研究。结合实际农业生产情况对系统进行需求分析并设计开发框架,研究基于多Agent的农机系统的建模方法与步骤,研究农机系统的仿真模型组成,并给出农机系统模型的仿真流程。本文研究成果将为涉及农机系统的未来研究提供有效的理论参考依据,并对农场或农业企业管理及优化农机系统提供一定的指导作用。