控制轧制和控制冷却技术,是20世纪钢铁行业最伟大的成就之一。采用控制冷却技术不仅可以提高产量,同时可以在不降低带钢韧性的情况下,提高带钢的强度,而热边界条件是控制冷却过程中十分重要的参数指标,它直接影响到带钢的温度场分布。控制温度不精确会引起带钢表面的残余应力,降低表面质量,在卷取阶段,控制温度过高容易产生粘连,控制温度过低会导致卷取机耗电量增大。因此,研究带钢控制冷却热边界条件也就成为研究钢铁轧制课题中的一个重要分支。带钢控制冷却的传热边界条件难以直接测量,根据带钢局部可测量温度信息,采用传热学反问题(Inverse Heat Transfer Problem,IHTP)研究方法确定带钢控制冷却的的热边界条件,是一种比较有效的技术方案。针对带钢控制冷却传热边界条件反演研究的现状及存在的主要问题,本文采用动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)算法研究了带钢传热边界条件的反演问题,并在此基础上重构带钢的温度分布。本文主要工作包括:(1)分析和建立了带钢控制冷却传热过程的数学模型,采用有限容积法对导热微分方程进行离散,对离散后的代数方程组采用交替方向隐式算法进行求解。通过数值仿真实验分析了不同网格划分对带钢温度分布的影响。(2)介绍了DMC方法的基本思想;结合第二章的控制冷却传热过程(正问题),以带钢表面热流为待反演参数,利用DMC建立了带钢控制冷却传热边界条件的反演方案。基于上述反演方案,无需预先假定带钢表面热流在未来时间段的具体函数形式,增强了带钢表面热流反演结果的可靠性。(3)对带钢表面热流的反演进行了仿真实验,并在此基础上重构了温度场的分布。讨论了温度测量误差、未来时间步以及测点位置对反演精度及温度分布的影响。仿真试验结果表明:DMC反演方法可以实现带钢表面热流的有效反演;采用较小的未来时间步即可获得较为满意的边界条件反演结果,降低了反演结果对于未来时间步的依赖性;在一定的温度测量误差范围内,DMC均可以获得较好的反演结果,表明所建立的反演方案具有一定的抗不适定性。此外,测点位置对于反演结果有一定的影响,当测点离反演点较远时,反演结果变差。