热连轧精轧过程是钢铁工业生产过程的重要组成部分,对带钢的几何尺寸、机械性能以及表面质量等方面的要求都十分严格,其中带钢厚度是衡量带钢产品质量的重要指标,虽然目前大多数热连轧生产线均采用多种自动控制系统,但是由于其生产工况恶劣,轧制工艺复杂,同时还存在着各类扰动。传统的控制方法将带钢出口厚度、活套角度和机架间带钢张力作为单独的子系统分别（或者将活套角度和带钢张力作为一个子系统）进行控制,无法协调处理各轧制参数之间的耦合作用,所以其控制性能自然无法达到市场对热轧带钢越来越高的要求。本文以热连轧厚度-活套综合系统为研究对象,以热连轧精轧机组带钢出口厚度-机架间活套综合系统为研究对象,建立热连轧厚度-活套综合系统的状态空间模型,分别进行单个机架带钢出口厚度-机架间活套综合系统的预测控制研究以及热连轧精轧机组全局的带钢出口厚度-机架间活套综合系统的分布式预测控制设计。（1）根据热连轧过程的基本方程和数学模型,建立带钢厚度增量方程、带钢张力增量方程和活套角度增量方程,在考虑到调节执行机构等延时环节的影响,建立厚度-活套综合系统的状态空间模型,通过求解轧制力偏微分系数、前滑偏微分系数等偏微分系数来确定状态空间模型中的系数矩阵;（2）目前大多数热连轧生产线采用PI控制器,模型预测控制器能够适合实际应用的需要,因此在状态空间模型的基础上,设计热连轧厚度-活套综合系统的MPC控制器,以实际生产数据为基础,进行在线仿真,仿真结果表明:MPC控制器的厚度响应时间、角度响应时间和张力响应时间分别为20ms、30ms、10ms,系统受到扰动时,厚度波动最大值为1.24μm、角度波动最大值为9.27e-2rad、张力波动最大值为1.14MPa,并且具有较强的鲁棒性。MPC控制器能够实现对热连轧厚度-活套综合系统的协调优化;（3）由于热连轧精轧全局的子系统多,各个子系统之间相互关联,模型较为复杂,约束和控制目标多,并且热连轧精轧过程的厚度-活套综合系统既要求其具有实时性,还要保证各个子系统之间相互关联的大系统。本文提出一种基于邻域优化的热连轧精轧分布式预测控制方法,设计分布式MPC控制器。仿真结果表明:厚度响应时间、角度响应时间和张力响应时间分别为20ms、30ms、10ms,系统受到扰动时,厚度波动最大值为7.34e-2μm,角度波动最大值为1.5e-3rad、张力波动最大值为2.18e-2MPa。分布式MPC控制器能够较好的维持系统的稳定,实现热连轧精轧全局的协调优化控制。