板形作为冷轧带材最重要的质量指标之一,其相关技术一直是冷轧领域研究的难点和热点。由于板形控制是一个复杂的综合性课题,本文只着重对目前存在的板形表征与评价方法及板形控制系统的时滞补偿问题进行深入研究。本文的研究内容紧密结合某1450mm五机架冷连轧机的板形控制过程,采用理论研究、实验验证和工业实践相结合的方法开展以下两个方面的研究工作:(1)带材板形的在线可视化表征及评价方法采用抛物线调配曲线法将带材宽度方向上板形测量值进行插值拟合,建立扩充后的板形数据与颜色值之间的映射关系,结合实际板形缺陷在整个带材宽度方向上的分布状况建立冷轧带材板形云图的绘制模型。并结合实际生产数据及实物板形分布情况进行了对比分析及模型优化。开发板形云图绘制控件并将其集成到1450mm五机架冷连轧机组的板形控制系统中。通过实时绘制板形云图可以反映整卷带材任意区域的板形分布细节及其变化趋势,实现对带材板形质量的在线精细监控。(2)板形滞后预估补偿控制策略及预估模型参数的优化整定方法将Smith预估器引入板形控制系统的建模过程中,建立了基于自校正Smith预估的板形滞后补偿控制模型,对比分析了在时滞参数、模型参数等不同影响因素下,Smith预估PID控制与常规PID控制对系统动态性能、鲁棒性等方面的影响,并提出了相应的控制策略。针对预估模型不匹配问题,使用最小方差控制和递推最小二乘估计法相结合形成基于最小方差自校正调节器,用于实时在线修正系统参数。此外,鉴于Smith预估器和模糊控制各自的优点,采用将Smith预估PID控制和模糊控制相结合的方式,建立基于Smith预估-模糊PID的板形滞后补偿控制模型,为进一步提高板形闭环控制系统的鲁棒性及自适应能力提供理论依据。