采用变厚度板实现汽车轻量化是近年出现的新技术,对汽车减重和节能减排具有重要意义。本文以国家自然科学基金项目和轧制成形变厚度板产业化为研究背景,对周期变厚度带材轧制过程中的关键控制策略、控制方法进行了研究,开发了周期变厚度带材的轧制控制系统,并应用到实际生产当中,取得了良好的控制效果。主要研究内容如下：(1)根据周期变厚度带材轧制工艺的要求和轧制控制的需要,建立了周期变厚度带材轧制控制系统。根据轧制控制要求,分析研究了现场检测仪表配置及选型；根据轧制过程中轧制力矩和轧制张力周期性变化的特点,开发了轧机传动控制系统；根据轧制控制任务,提出一级基础自动化PLC系统控制方案,并开发了HMI系统、PDA系统、二级过程机控制系统。(2)进行了周期变厚度带材轧制水平速度控制策略研究。根据周期变厚度带材轧制对轧件长度及位置控制要求严格的特点,推导了周期变厚度带材轧制微跟踪计算模型,建立了微跟踪过程中轧件厚度控制补偿算法及轧制长度补偿算法。实现了对带材轧制过程中的实时高精度微跟踪,为轧制过程中的变速度、变厚度、变张力控制提供了精确的水平坐标参照系。由于周期变厚度带材厚度过渡区水平轧制速度必须匹配轧机液压缸最大压下速度,使带材的水平轧制速度受到限制。为提高轧制效率,提出了周期变厚度带材变速度控制策略,确定了周期变厚度带材轧制周期-变速度曲线的设定算法。(3)开展了周期变厚度带材轧制厚度控制策略研究。针对带材等厚度区和厚度过渡区分别采用单点设定和多点动态设定方法确定周期变厚度带材轧制周期-变辊缝曲线。本文着重分析了厚度过渡段辊缝多点动态设定的机理,采用定点划分法对设定点带约束条件方程求解设定点坐标,逐步让设定辊缝逼近理想辊缝。针对轧制带材辊缝周期性变化的特点,设计了周期变厚度带材的AGC控制系统；推导了适用于周期变厚度带材前馈AGC模型、监控AGC模型厚度计AGC模型。(4)研究了周期变厚度带材轧制张力控制策略。为了保证张力系统在轧制带材辊缝变化时具有快速响应能力,同时在带材等厚度轧制阶段又具有快速进入稳态的能力,开发了间接张力控制与直接张力控制相结合的复合张力控制系统；推导了周期变厚度带材变张力设定模型,并根据此模型开发了查询层别表的方法确定周期变厚度带材轧制周期-变张力曲线；确定了张力控制过程中传动力矩计算模型和开卷、卷取与主传动速度匹配模型。(5)通过采集、分析周期变厚度带材专用轧机生产的PDA曲线,对周期变厚度带材轧制控制系统的各种控制策略的效果做出了有说服力的评价。本文研究的内容主要针对周期变厚度带材轧制关键控制技术,具有较强的实用性。所开发的控制系统已经成功应用于周期变厚度带材专用轧制生产线上,实现了汽车用轧制成形变厚度带材的产业化,为国产汽车轻量化进程提供了坚实的基础。