步进式加热炉是钢坯轧制中的关键设备,与推钢式加热炉相比,由于步进式加热炉具有很多的优越性,而得到国内外众多轧钢企业的广泛使用。它是通过液压控制系统推动步进机构实现钢坯在炉内步进运动的。液压控制系统采用非对称电液比例阀控非对称液压缸组合策略结构。由液压缸驱动的移动梁托起数百吨重的钢坯做矩形运动,使钢坯在炉内加热过程中一步一步地自入炉侧向出炉侧移动。　　步进梁的位移与速度控制精度对于安全生产和产品质量非常重要。由于满载时钢坯与步进梁框架部分的总重量达到数百吨,使得系统具有大惯性。同时,系统还受到负载阶跃变化、油液泄漏等多种因素的干扰。由于控制难度大,目前国内钢铁企业大多采用开环控制。但是,在开环控制下,系统的动态性能和控制精度均无法保证。速度控制不准不但对生产周期造成影响,而且在移动梁托起或放下钢坯时会发生碰撞损伤步进梁。位移控制不准,会出现误差累积,严重时导致钢坯不能正常出炉,造成生产的中断。所以,步进梁运动速度和位移的准确控制至关重要。　　本文在分析研究步进梁系统工作原理及数学模型的基础上,设计了阀芯位移与移动梁速度双闭环串级控制系统;对于阀芯位移在工程上难以测量的问题,提出了基于系统控制信号、位移、速度、两杆腔压力构造阀芯位移状态观测器,实现了电液比例阀阀芯位移信号的重构。最后,利用Matlab/Simulink进行了仿真研究。结果表明与开环控制、单闭环控制相比,基于阀芯位移观测的双闭环串级控制策略可实现速度的准确跟踪和位移的准确控制。