热轧带钢卷取温度是影响热轧带钢组织性能的关键因素之一,而热轧带钢的实际卷取温度是否能控制在要求的范围内,则主要取决于对精轧机后带钢冷却系统的控制。当实际卷取温度超出要求的范围,钢卷的组织性能会变差,所以保证热轧带钢卷取温度达到规定的目标温度,提高卷取温度控制精度一直是热连轧领域关注的重要问题。本文以某1580mm热轧厂层流冷却控制系统为背景,对带钢轧后冷却控制系统进行了深入研究。本文分析了国内外控制冷却技术和设备的进展,根据某1580mm热轧线的工艺与设备特点,详细分析了层流冷却的设备和工艺流程,根据控制需求,对层流冷却控制方法进行了研究,主要工作如下:(1)根据层流冷却工艺以及设备特点,建立了轧件温度计算模型、前馈控制模型和反馈控制模型;对数据准备与处理、预设定计算、修正设定计算、反馈控制和自学习等模型模块化进行了设计。(2)针对卷取温度反馈控制中存在的滞后性和被控对象数学模型的不精确性,研究了无模型自适应控制方法(MFAC,Model Free Adaptive Control),并对无模型自适应控制算法进行改进。通过理论分析得到无模型自适应控制的特点:1)MFAC仅依赖于被控系统的实时测量数据,不依赖受控系统的任何数学模型信息,是一种数据驱动的控制方法;2)MFAC方法不需要任何外在的测试信号或训练过过程,MFAC方法是低成本的控制器;3)MFAC方法简单、计算负担小、易于实现且鲁棒性强。(3)设计了基于改进的MFAC的卷取温度控制系统,并用MATLAB的Simulink仿真工具对该系统进行了仿真研究。仿真分析表明了基于改进MFAC的热轧带钢层流冷却控制方法的有效性。