彩色涂层钢板又称为有机涂层钢板,其生产过程是冷轧薄板带钢生产的重要组成部分。目前,我国彩涂生产依然存在涂料浪费、效率较低等问题,本文旨在研究如何通过过程建模与优化控制降低彩涂生产成本,减少残次品,提高产品质量,从而实现彩涂生产高效低耗,具有重要的理论与实际意义。本文首先较为详细地介绍了彩涂板生产线的工艺流程以及涂敷的基本原理,分析了涂敷过程及其主要影响因素。通过对涂敷原理的深入研究,依据流体动力润滑理论和毛细条件,在前人成果的基础上,对实际涂敷过程中对工况影响较大的重要工艺参数即入口油膜厚度、辊半径、涂液表面张力的变化展开分析,以辊速比、辊间隙、钢带运行速度为输入变量,建立了涂敷厚度机理模型。通过仿真实验验证了所建立涂敷厚度机理模型的有效性。然后,利用所建立的涂敷过程机理模型模拟实际过程并产生数据,利用核最小二乘(KPLS)方法建立了基于数据的涂敷厚度预测模型。在所建立的涂敷厚度预测模型基础上,以操作变量辊速比、辊间隙、钢带运行速度为决策变量,以经济效益为优化目标,在质量等约束条件下,建立彩涂生产过程优化模型,并利用粒子群优化算法加以求解。针对预测模型误差导致的优化结果不确定性问题,结合带钢彩涂生产的批次特性,本文利用基于逐次二次规划(SQP)的迭代优化控制方法对带钢彩涂生产实施迭代优化控制,通过利用实际生产信息不断改变决策变量输入值,从而不断提高实际效益值。仿真研究结果验证方法的有效性。