热轧实验机轧后冷却的温度控制精度直接影响成品微观组织和性能,而温度模型的控制精度主要取决于控冷模型中的换热系数。本文以国内某钢铁企业热轧实验机组为实验平台,在传热学的基础上,建立了热轧实验轧后冷却过程温度场数学模型,并用反传热法对数学模型中的换热系数进行了优化。本文研究的主要内容如下：(1)综述热轧实验机组实验工艺流程,对其轧后冷却装置及计算机控制系统进行了介绍。热轧试验机控制冷却系统采用两级自动化系统：过程控制系统和基础自动化系统。在控制实验钢温度精度方面,过程控制系统通过对控冷过程进行计算得到冷却实验规程,从而控制实验钢冷后温度；基础自动化系统进行基于自动标定的集管流量控制,提高集管流量控制精度,从而提高实验钢温度控制精度。(2)基于传热学的基础原理,分析了轧制过程中热量传递的三种方式：辐射换热、对流换热、热传导。采用有限差分法构建了热轧实验轧后冷却过程温度场数学模型,并在此基础上建立了换热系数模型,最后用反传热法对换热系数进行了优化。(3)传统的红外测温方式存在一定不足,因此测量结果不能满足反传热方法需求的实际数据,采用在线埋偶温度测量的方法可以有效解决热轧实验过程中心部温度难以测量的问题,从而得到反传热法优化换热系数模型,使之能够应用到实际控冷模型中,提高控冷模型控制精度。(4)冷却水流量控制精度将直接影响控冷模型的控制精度。建立高精度的流量控制模型,不但有利于提高实验钢温度控制精度,还可提高热轧冷却实验的稳定性和工艺条件的可重复性。热轧实验工艺不仅要求流量控制的精确性,还对流量调节的快速性提出较高的要求。为此,本文确定了流量控制总体策略为：流量调节阀开口度前馈设定控制+流量动态补偿控制+流量反馈微调控制,实际应用效果证明,该数学模型目标温度控制精度明显提高。