现代钢铁工业为了保证热轧产品的质量,对热带材轧机的地下卷取机提出了较高要求,以往热轧卷取机在卷取开始时,由于带钢头部搭头部位与助卷辊发生冲撞,产生过大的冲击,卷曲质量很差.本研究针对实际现场卷取工艺,参考德国SMS和日本IHI控制方案,依据系统的稳态和动态特性要求,研制了带有位置控制和压力控制环节的电液伺服控制系统,实现了助卷辊对台阶的步进控制.考虑液压油源、管道、电液伺服阀等非线性因素的影响,建立了电液伺服控制系统的数学模型并绘制出步进控制系统的仿真框图.该文在分析预测控制基本原理的基础上,采用了对模型要求低,在线计算方便,能够进行滚动优化和反馈校正的动态矩阵控制策略,将其运用到助卷辊步进控制系统中,满足了高速卷取对助卷辊快速性和平稳性的要求.并在实验室建造的热轧卷取机模拟实验系统上进行了仿真和实验研究,结果表明,该系统不仅有很好的动态特性,而且具有较强的鲁棒性.以Windows98为操作平台,用Visual C++编程语言开发了可视化控制软件.使用证明,该软件人机交互性能好,操作简单,实用性强.通过理论分析和实验研究表明,该控制系统能实现带头的自动步进回避,可以有效的消除冲击,同时也使卷取过程中的故障大为减少,大大提高了轧制过程的自动化水平和生产质量.