本文以总括热吸收率为基础，结合三元模型，建立了步进梁式加热炉在线控制模型。该模型主要包括炉内钢坯位置跟踪、钢坯温度场跟踪、DDC(燃烧控制)、SCC级决策和描述炉膛热交换的三元模型等模块。 在较全面考虑变物性、炉温分布连续化及炉内钢坯如实跟踪等诸多因素的情况下，建立了加热炉稳态模型和动态模型。采用稳态模型得出了典型工况下加热炉的炉温制度、供热制度和炉内钢坯温度场。 分析了加热曲线法及其简化法(就地目标法)各自的优缺点，提出了改进型加热曲线法。该方法是指基于当前位置的钢坯状态，按照计划的出钢周期，进行虚拟加热计算，直至本次出钢周期结束。模拟表明，该方法具有运算速度快、控制精度较高等优点。 以稳态结果为初始条件，在炉温设定值不变的情况下，模拟了不同待轧时间，加热炉的温热特性及炉内钢坯的温度分布。通过模拟结果的分析，研究了待轧策略的制定原则。 以待轧过程中及待轧结束后一段时间内，炉内钢坯平均温度偏离优化曲线最小为目标，分别采用试算的方法和改进型加热曲线法实现了计划性待轧和非计划性待轧时的炉温制度决策。 在加热炉炉温优化控制过程中，将加热曲线法应用于待轧策略的研究，实现了待轧决策和常规决策在算法上的统一，有效地提高了系统的动态能动性。