分析水压机油控水系统控制的特性
今天我们以水压机液压控制系统作为研究对象，对系统关键元件和系统数学模型、进水阀结构优化的特性、电液伺服系统自抗扰控制及系统控制特性影响因素，为水压机整体性能的提高提供理论与实践指导。
南方水泵厂家分析其创新点为：
(1)高线性度流量特性的进水阀新结构，揭示了进水阀阀杯孔口排布形式对主阀通流面积的影响，得出了重合度为0.45时阀杯结构可以在保证强度的基础上改善流量的特性。
(2)水压机电液伺服控制系统高性能控制策略。设计了五阶自抗扰控制器。自抗扰控制器的引入，改善了水压机的控制性能和鲁棒性，不仅提高了锻造频次和控制精度，还补偿了典型负载作用而引起的主分配器阀芯的受力变化。
(3)建立60MN水压机油控水系统的参数化数学模型，模型中考虑了进排水阀、蓄势站、水泵、充液阀、主分配器、电液伺服系统和水传动系统，并通过实验验证了模型的正确性，虽不同吨位的水压机涉及的工作参数及结构参数有所区别，但本文的主要元件、电液伺服系统和水传动系统的数学建模方法可为其它吨位的水压机设计、分析、控制及优化提供理论参考。
此外，南方水泵还做了以下工作：
(1)研究了阀口液体压力、流速特性，得出了先导级卸压口会影响进水阀主阀压力和流量特性，当阀芯位移大于30.8mm时先导腔液体压力升高，主阀芯所受液压力减小，先导级卸压口流量减小；结合试验测试结果验证了优化后结构会提高流量-位移曲线线性度。
(2)基于串联型扩张状态观测器和串联跟踪微分器的思路，给出了自抗扰控制器相应的控制算法和参数整定原则。仿真表明，随着水压机快锻次数的增加，自抗扰控制器有效抑制了负载突变引起的电液伺服系统位置扰动。
(3)分析了水压机空载大行程、重载小行程和高频小行程三种典型工况下的控制特性，研究表明，水压机快速性取决于液压伺服系统的快速性和水系统的快速性，其中水系统的快速性受制于管道、手柄死区角度以及活动横梁质量。
(4)南方水泵厂分析了水压机在空载、阶跃、正弦和斜坡扰动力下的自抗扰控制和PI控制的效果，研究结果表明：相对于PI控制而言，自抗扰控制可使主分配器动作更加快速灵敏，从而有效改善活动横梁空程及回程阶段的控制效果。自抗扰控制器可以提高液压伺服系统的控制性能和抗干扰能力，改善水压机整体的响应速度并补偿低频扰动下的位置控制精度，从而提高锻件的精度，该控制方法在水压机油控水系统中有一定的应用价值。
(5)优化了60MN水压机油控水传动及控制系统，完成了整机调试，并搭建了数据采集及测控平台，对不同工况及载荷下数据进行采集，并利用小波分析法进行了数据去噪，为本文理论研究结果提供了实验佐证。
东莞南方水泵总结今后主要研究的工作有：
(1)本文所得到的主分配器的结构优化成果主要是为改善其流量输出的线性度，而在60MN水压机实际加压工进与卸压回程转换点，其主分配器和活动横梁的连接管路会由于水的卸压冲击而产生小幅振动，有待在后续的研究工作中从减少压力冲击、减小振动的方面进行主分配器的进一步优化。
(2)本文所得到的的分析结果是基于60MN水压机的结构参数和工作参数，如何将分析结果推广并成功应用到其他吨位水压机升级改造将是有待进一步完成的工作。
