本文以某钢铁公司750mm热连轧机组超快速冷却项目为背景,立足于超快速冷却自动化系统,进行了超快速冷却控制功能、水压闭环调节自动时序、超快速冷却区出口温度智能化控制等策略的研究与开发。主要研究内容如下：(1)分析了国内外控制冷却技术和设备的进展及工艺需求,比较了几种冷却方式的优缺点,阐明超快速冷却的原理及其在新一代TMCP技术中的核心地位。(2)针对超快速冷却技术应用时的工艺设备要求,设计了一套集出口温度反馈控制、前馈控制、冷却水压力闭环调节、带钢头尾微跟踪及顺序开闭控制等功能为一体的控制系统软件。(3)考虑精轧末机架抛钢后带钢速度波动较大给温度控制系统带来的扰动,开发了抛钢后带钢速度的动态前馈控制策略,提高带钢尾部温度的控制精度。(4)设计了模糊自适应PI-Smith预估控制系统,采用MATLAB环境下的Simulink和Fuzzy Logic Toolbox工具对其进行了仿真研究。结果证明,模糊自适应PI-Smith预估控制系统相比于常规PID系统具有更快的响应速度和更小的系统超调量。推导出基于带钢变长样本的PI-Smith预估控制系统的显式公式,得出最优的控制率表达式,奠定了控制算法的实际应用基础。(5)利用SIEMENS组态软件WinCC开发超快速冷却区人机界面,完成其与PLC系统的通讯,实现冷却区所有关键数据的监视与控制。通过访问SQL数据库获取现场运行记录曲线的实际数据。本论文的研究成果已在某750mm热轧带钢厂得到成功应用。实际数据记录曲线表明：动态速度前馈控制策略的应用提高了带钢尾部温度的控制精度；模糊自适应PI-Smith预估控制系统具有良好的动态性能且能有效消除常规PI-Smith控制方法中纯滞后环节所带来的问题,使带钢超快冷出口温度控制在士20℃之内。