近年来,各国的泵控电液伺服系统的快速发展在降低液压系统能耗方面发挥着重要作用。正弦泵控直传液压机系统作为一种发展潜力巨大的液压机系统类型,与传统阀控系统相比,具有功重比高、能耗低、泄漏点少等优点。目前得到广泛认可的正弦泵控油压机系统的核心元件及技术处于垄断状态,整机进口不仅成本巨大,而且难以掌握核心技术。因此,研究节能型高性能的变量泵控直传油压机系统的静动态特性以及能耗机理,对于变量泵控直传系统在锻压机领域的应用有重要的现实意义。本文基于快锻油压机系统工况,提出了采用以径向变量柱塞泵(RKP)为核心控制元件的变量泵控直传油压机系统,建立了径向变量柱塞泵的数学模型,研究了双泵独立控制非对称缸的数学模型,并推导了变量泵控直传油压机系统的传递函数。对常锻工况和快锻工况下泵控油压机系统的工作过程中的功率传输进行了建模分析。以0.6MN泵控油压机系统为例,建立了变量径向柱塞泵的AMESim模型,并利用动力学仿真软件ADAMS和液压系统仿真软件AMESim搭建了变量泵控直传油压机系统的虚拟样机仿真平台。分别研究了常锻工况和快锻工况下的系统动静态特性以及能耗特性,研究了关键参数变化对油压机系统特性的影响影响规律。以0.6MN泵控油压机实验平台为依托,分别进行了变量泵控直传油压机系统的常锻工况和快锻工况下的动静态特性及能耗特性实验研究,验证了本文提出的变量泵控直传系统不仅有良好的控制特性,而且有较大的节能优势。同时与仿真结果对比,验证了虚拟样机仿真平台的正确性。