带钢冷连轧过程的“定制化”生产模式导致了轧制过程中更加频繁地切换品种规格,在动态变规格等非稳态轧制条件下,由于模型设定精度不高导致生产稳定性和产品质量精度降低。本文以提高非稳态轧制过程的稳定性和带钢宽度控制精度为出发点,对轧制过程数学模型和宽度控制策略进行了深入研究,本文的主要研究内容如下:(1)针对某1450mm冷连轧厂“以销定产”实现零库存的刚需,首次提出卷内动态变规格(In Coil Gauge Change)的控制思路,开发一套可用于工程实践的卷内动态变规格软件包,满足了该冷连轧生产线多规格、小批量、按重量生产的定制化要求。(2)为提高非稳态过程的轧制精度,对带钢冷连轧轧制模型中的轧机纵向刚度特性、轧制力模型及电机功率模型进行了优化。基于弹塑性有限元法,建立六辊UCM轧机的高精度三维数值仿真模型,获得了轧机的纵向刚度特性与中间辊横移值的关系;采用遗传算法与BP神经网络结合的方法对轧制力模型进行智能优化,结果表明采用该方法轧制力的预报误差控制在±4.5%之内;为提高电机功率计算精度,提出基于理论模型与功率损耗测试的方法计算电机功率,电机功率模型的计算偏差可以控制在±5%以内。(3)为满足用户对冷连轧带钢产品宽度的高精度要求,使用有限元模拟的方法建立与现场实际相吻合的带钢宽展数值计算模型,采用单一因素轮换法模拟了不同轧制工艺参数对轧后带钢宽度的影响,获得了压下率、前后张应力、变形抗力和摩擦系数对带钢宽度的影响规律。(4)采用五因素、四水平正交试验的方法进行仿真试验,利用极差分析法分析五个因素对宽展的影响程度,结果表明压下率对宽展影响最为明显,并在此基础上回归得到了不同轧制工艺参数影响带钢宽度的数学模型。本文的研究结果针对板带冷连轧的非稳态轧制过程,具有较强的实用性。目前,已将部分研究结果成功应用于某1450mm五机架冷连轧机组,对我国板带冷连轧控制水平的提高具有积极的促进作用。