当今冶金工业的生产自动化程度越来越高,生产过程中普遍采用了过程控制系统。板材二级控制系统正是基于板材生产线上建立的过程控制系统,连接着一级基础自动化系统和三级生产管理系统,使生产信息化系统和生产基础自动化系统实现了一体化。它是提高产品质量不可替代的环节。因此,研究板材二级控制系统对提高企业的自身竞争力有着重要意义。本文首先介绍了系统的开发背景和目的,然后以系统需求分析为基础介绍了系统的设计原则、系统配置,提出了系统的总体设计方案,并对系统的功能设计做出了详细的说明。其次,介绍了数学模型在轧制过程中的重要性,以轧制变形区的基本参数为理论依据,重点研究了轧制力模型,以及影响轧制力预设定精度的两大因素:应力状态系数和变形抗力。然后介绍了虚拟轧机系统的建立及功能实现,在虚拟轧机的基础上对轧制力模型设定进行了仿真分析,由于轧制力模型计算值误差较大,因此采用了模型自适应方法对轧制力模型进行修正,修正后的轧制力模型精度得到了很大的提高,但仍有一定的误差存在。在此基础上提出了一种基于目标函数的轧制力模型自适应方法,利用了改进的遗传算法对自适应系数进行寻优,修正后的轧制力模型设定精度得到进一步提高。最后介绍了板材二级控制系统的功能框架和数据流程,完成了系统功能的实现。着重介绍了二级控制系统中轧制规程的设定功能,利用C#与Matlab混合编程的方法设计了五机架连轧轧制规程设定界面。该界面在保存了传统轧制规程计算功能的基础上引入了轧制力模型自适应部分,为轧制现场实现规程预设定智能化创造了条件。