热轧带钢层流冷却过程的卷取温度控制精度直接影响带钢的组织性能和力学性能，是保证板带质量和板形良好的关键因素。所以对热轧带钢卷取温度的控制就成为了热轧带钢生产工艺的重要环节。本文以国内某热轧厂的板带层流冷却系统为背景，对如何提高冷却过程卷取温度控制精度的控制方法入手进行了较为深入的研究。主要研究工作和取得的成果如下： (1)分析了国内外控制冷却技术和设备的进展，提出选择层流冷却系统的合理性。结合步序器控制、带钢微跟踪控制、阀门开关控制、仿真控制、前馈控制、反馈控制，设计出整套的控制系统。 (2)在卷取温度的反馈控制中，针对热轧板带中的层流冷却控制系统，给出了系统简化传递函数结构框图。提出了带钢样本长度跟踪的概念，解决了传统算法中滞后时间随轧制速度变化的问题。 (3)将Smith预估控制方法用于层流冷却系统，给出了调节器分别为比例和积分形式下的控制率。控制算法表明，无论是比例还是积分控制器，只要系统的放大倍数P>200/K，控制器就可以快速消除误差。通过对这两种控制算法动态和稳态特性进行对比分析表明，积分控制算法具有更大的灵活性和更高的静态精度。 (4)设计出带Smith预估器的比例、积分控制系统，并用 MATLAB的Simulink仿真工具进行仿真，通过与常规Smith系统和未带Smith系统的比较可以知道，本系统具有非常快的响应速度，又具有较高的静态控制精度。 (5)用SIEMENS组态WinCC开发层流冷却区人机界面，完成其与PLC之间的通讯，实现层流冷却系统的所有功能的监控。通过访问WinCC数据库得到现场进行记录曲线。