随着经济社会发展,冷轧带钢在钢材消费总量中的比重在不断提高。板厚和板形是板带材的两大质量指标,板厚自动控制是板带轧制领域的关键技术之一,它直接关系到产品的质量和经济效益。因此,对其厚度控制系统进行理论分析和应用研究具有重要的现实意义。本文以某不锈钢厂冷轧生产线为背景,以森吉米尔二十辊可逆轧机为研究对象,首先介绍了厚度控制的基本理论,轧制过程中引起带钢厚度波动的原因,带钢厚度变化的规律,以及森吉米尔轧机中所用到的几种厚度控制方式。同时详细研究了森吉米尔二十辊冷轧机厚度控制的模型基本结构,在分别分析内环和外环控制系统的基础上建立系统模型,并计算PID值。为了解决由于检测仪表带来的纯滞后环节的影响引入Smith预估控制器应用到AGC(Automatic Gauge Control)系统中。在模型精确匹配时,Smith预估控制器很好的解决了滞后环节对系统的影响,动态性能与稳态性能良好。但随着轧制过程中温度的升高、带钢刚度的变化以及轧机器件磨损等因素影响,引起厚度系统模型参数变化造成模型不能精确匹配,此时Smith控制系统动态性能下降,超调量升高,响应时间延长,并且抗扰动性能不理想。为了解决这一问题,本文引入了具有自校正控制与系统辨识思想的广义预测控制器,应用到厚度控制系统中。在控制过程中,通过在线辨识使得预测模型跟踪系统特性变化,同步体现被控对象的变化,有效解决了轧机模型参数变化对系统的影响；根据辨识模型及时调整控制器参数,从而抑制扰动的影响,使系统既有较好的跟随性能又有较强的鲁棒性。最后,通过仿真分析了广义预测算法在冷轧机厚度系统中的控制性能,结果表明本文设计的广义预测控制系统不仅具有较好的抗扰动性能,而且能够更好地适应参数的变化带来的影响,控制效果较为理想。