重卷拉矫机组作为冷轧带钢生产线的最后一道机组,其轧制能力直接决定了成品带钢的品质。而活套作为储存和释放带钢的设备,是保证重卷拉矫机组连续生产的关键设备。同时,立式活套的工作周期是一个复杂的过程,能否对立式活套内的带钢张力进行准确有效地控制,将直接影响重卷拉矫机组的生产效率。本文以某不锈钢厂重卷拉矫机组为背景,以入口立式活套为研究对象,分析了立式活套的机械结构、生产工艺要求以及位置控制和张力控制方法及原理。对于活套张力控制系统,从张力辊组、活套卷扬机、辅助传动辊三个角度详细说明了立式活套从入口到出口的张力控制过程,对过程中需要进行补偿的张力损耗也进行了阐述。在此基础上,针对活套内上下相邻传动辊间的一股带钢进行了数学建模,辅以参考文献,得到了变频器-电机-活套张力的整体控制对象模型。结合立式活套生产工艺的特点,可以看出带钢的张力模型具有时变的特点。目前现场虽然采用传统PID控制器可以实现连续生产,但其控制参数一定是个折衷值,随着工艺要求的提高,传统PID控制器将难以满足更高精度和更强鲁棒性的要求。因此,本文将设计分数阶PI控制器对其控制。分数阶理论自诞生以来不断发展,已经获得了许多瞩目的成果,应用领域也越来越广。在控制领域,分数阶PID控制器较整数阶PID控制器多了两个控制参数,其控制范围更大,控制效果更好。针对活套充套、放套过程中,张力模型变化的问题,采用改进差分进化算法作为分数阶PI控制器的参数整定算法,将整个过程分隔成多个小过程来控制,每个小过程通过参数整定之后采取该参数值作为控制器的控制参数。基于被控对象的传递函数,通过预期幅值-相位裕度方法整定出一组分数阶PI控制器控制参数和一组整数阶PI控制器控制参数。在Simulink环境下搭建系统模型,通过响应曲线证明了分数阶PI控制器可以得到更好的控制效果。在MATLAB中实现改进差分进化算法,并通过该算法整定出一组分数阶PI控制器参数,通过Simulink环境中的响应曲线证明该算法确实有更好的适应性。同时,因为该算法具有可在计算机控制系统中快速实现的特性,使得其可以即时的根据控制对象进行控制器参数整定。因此,基于差分进化算法的分数阶PI控制器将能够对立式活套张力控制系统实现快速有效地控制。