冷连轧生产线具有多变量、非线性、高速度、连续化等特点,同时随着轧制工艺技术的发展以及产品来料的多样化和复杂化,使得对其的控制过程越来越复杂多变。冷轧从业人员逐渐意识到主要依靠经验的传统生产方式已经很难满足现代冷连轧生产对产品精度和生产效率的要求。本文以福建某850mm六机架冷连轧机组为研究对象,为其开发二级控制系统,将轧制生产过程中轧制规程的制定,关键工艺参数值的设定计算等核心任务都交由二级控制系统来完成,旨在提高冷连轧生产线的自动化水平,提高带钢产品的质量精度,为厂商带来更高的经济收益。首先,从冷连轧机组工艺过程出发,在充分了解冷连轧计算机控制系统组成及其控制功能基础上,确定了二级控制系统的主要功能,对其工作流程进行了总体设计,并对二级控制系统软件进行了功能和需求分析。然后,根据二级控制系统功能需求并结合以往工程经验,重点对轧制参数模型计算功能进行了研究分析。逐一建立了冷轧过程中涉及的主要相关数学模型以及设计了多种轧制规程负荷分配方式,使其基本符合实际轧制规律,为后续软件开发奠定了理论基础。同时,研究了计算机在线控制所需的简化算法,采用Newton-Raphson法对轧制负荷分配中涉及的非线性方程组问题进行了快速、稳定求解。最后,考虑到轧制过程中轧制工况的变化对模型精确度的影响,对轧制模型自学习功能进行了深入研究。重点针对模型自学习时轧制力模型较为复杂,难以直接进行自学习的问题,提出了利用线性回归和指数平滑法对变形抗力模型和摩擦系数模型进行自学习,从而达到间接提高轧制力模型设定精度的方法。在分析研究以上内容的基础上,开发了此二级控制系统的软件界面及功能实现。通过现场实际应用表明,本文所述二级控制系统取得了较好的效果。