宽厚板产品广泛应用于油气输送管线、船舶、桥梁、压力容器、建筑等众多国民经济领域。在宽厚板生产中,提高成材率是节省资源,降低成本的重要手段,成材率的高低直接影响到企业的经济效益。平面形状控制技术是宽厚板生产的一项关键技术,可以大幅度提高宽厚板成材率。对于宝钢新引进的宽厚板生产线而言,研究优化宽厚板平面形状控制技术,从而不断提高宝钢厚板生产线的成材率是一项十分重要而紧迫的任务。首先消化宝钢现有平面形状控制模型的源程序,整理出相关的变形基本规律、平面形状控制调节方式设定算法。然后利用宝钢技术中心的厚板平面形状模拟试验机,进行铅轧件轧制实验,验证已知平面形状变形规律的正确合理性。轧制实验内容包括4部分,具体如下:(1)水平轧制实验,明确了水平轧制过程中轧件平面形状的变化规律,包括使用指数关系来描述边部的轮廓,使用含有抛物线关系的分段函数来描述头部轮廓,获得了展宽系数和描述头尾轮廓的分段函数的分界点与轧制压下率的关系;(2)立轧轧铅实验,明确了立轧后轧件狗骨高度、头尾失宽量和失宽长度以及鱼尾长度等立轧后轧件形状特征参数的变化规律;(3) MAS轧制模拟实验,明确了MAS轧制中头尾和边部异形的变化规律、厚度补偿量在所后水平轧制中在轧件头尾的分布规律,及其边部异形量的影响;(4)立轧和随后水平轧制的组合轧制实验,验证了立轧实验中轧件形状特征参数的变化规律,进一步明确了立轧后进行水平轧制时这些特征参数对轧件平面形状的影响规律。通过以上实验,验证了现有平面形状控制模型所体现的基本变形规律的合理可靠性。并且采用弹塑性有限元法,模拟金属变形的全过程,验证变形过程中轧件的应力、应变分布规律和几何形状的变化情况,与模拟实验结论相互验证。在实际生产中,发现在线的平面形状控制模型仍存在若干不足,主要集中在产品宽度精度上。故以提高宽度精度为目标,对在线模型进行了多项优化,主要包括以下四项:(1)改进宽展公式计算方法,为保证体积分配系数在变形过程中不变这个前提条件,把单道次大压下量,分解成多个很小的压下量,使用已有的宽展公式逐次计算出每个小压下的出口宽度,最后得到最终的出口宽度,并算出宽展率;(2)宽展系数层别化,针对某些特定入口宽厚比区间,体积分配系数真实性较差的情况,改为基于大量数据回归统计分析,对参数按不同宽厚比区间分别给定;(3)新增板坯尺寸校对功能,利用POG测量的板坯宽度以及入炉重量信息,修正板坯尺寸信息,作为一种前馈手段,提高宽度计算精度;(4)新增宽展自适应算法,使用正割法求解出本道次合适的宽展修正系数,并实现宽展修正系数的指数平滑法运算。对在线的平面形状控制模型参数及功能改进优化以后,效果非常显著,产品的月宽度精度提高了27%。