地下卷取机在现代热连轧带钢生产中处于十分重要的地位。目前国内各大钢铁公司使用的较先进的卷取机都是依赖国外技术，国内尚欠缺自行系统地进行地下卷取机的整体设计能力。究其主要原因有，研究深度不够，基础性研究没有跟上实际应用，同时没有很好的掌握卷取机的工艺过程、结构参数，没有很好的建立数学模型以及控制数学模型等问题。提高现代热连轧设备的总体设计能力，推进热连轧成套技术国产化势在必行。本文以全面自主开发集成的唐钢热连轧1700生产线中的卷取设备为研究对象，经过充分消化国外先进技术，分别在卷取工艺及关键设备研制、助卷系统数理模型研究、理论研究踏步控制模型新探三个层面上，进行了全面总结和深入分析。其中理论研究所作出具体工作如下：根据唐钢1700卷取机的具体结构和工艺特点，进行了助卷辊系统的运动学、静力学分析，揭示了卷取机助卷系统辊缝、压力补偿系数、重力补偿系数和驱动油缸压力的变化规律。并对夹送辊单元的辊缝、压力变化规律进行了分析计算，结合夹送辊单元的自重、弹簧弹性力、主伺服液压缸的作用力、辊压力等，分析了诸力之间的相互影响关系。进行了力学分析和踏步函数控制的一些尝试性研究。本文为解决国产化过程中遇到的重大技术难题，起到了所应有的作用。同时本文的研究方法，为我国在地下卷取机自动踏步控制上，尽快推出拥有自主知识产权的专利，提供了新思路。