柔性喷嘴液压驱动活塞运动位移产生误差较大,导致喷出的液体不能按照理论轨迹运动。对此,建立柔性喷嘴液压驱动模型简图,分析了喷嘴液压驱动工作原理。选择控制系统参数设计变量,建立液压驱动数学模型。引用液压驱动滑模控制器,采用遗传算法对滑模控制器进行优化,给出遗传算法具体优化流程。采用Matlab软件对不同控制方法输出的位移进行仿真验证。结果显示采用滑模控制器,活塞实际输出位移与期望位移误差较大;而采用遗传算法优化滑模控制器,活塞实际输出位移与期望位移误差较小。采用遗传算法优化滑模控制器,液压缸驱动活塞运动反应速度快,超调量较小,活塞运动位移能够按照期望要求进行移动,使喷嘴喷出的液体更符合期望运动轨迹。

传统的液压模拟器不能完全模拟真实负载,因此建立一个可以模拟弹性载荷的机械摆锤液压负载模拟器。通过MATLAB软件对活塞连杆速度和摆锤旋转角度进行仿真验证。结果表明:在无干扰状态下,活塞速度和摆锤旋转角度与期望值差别较小、跟踪效果较好;在有干扰状态下,活塞速度和摆锤旋转角度在开始阶段跟踪误差较大,但是很快做出自适应调整,能满足期望值的要求。采用摆锤式负载模拟器能够模拟喷嘴在实际活塞连杆运动的速度变化。