冷连轧生产过程中,国内外主要以交互作用的静态分析为基础,并采用单变量控制系统的设计原则对厚度和张力系统进行研究。因为厚度和张力控制系统是一个非线性、多变量、强耦合的实时系统,所以原始设计不能提高成品带钢的厚度精度。考虑适合此系统的分析方式已变为一个急需处理的问题。张力这个技术指标在带钢轧制过程中起着非常重要的作用,每个机架间的相互连系是通过张力建立的。在传统的厚度与张力系统控制方式中,厚度控制与张力控制分别单独运行,对于两者间的耦合影响并没考虑到,而实际情况是当厚度变化时,使得机架间张力也产生变化,反之,也有同样情况出现。也就是说,冷连轧厚度与张力系统是一个双输入双输出的并存在着紧密配合与相互影响的系统。在板带的加工方法过程中,由于钢带间存在的张力、板厚产生的上下或左右的震动、决定被控对象工作状态的主要变量与调节变量,三者之间存在着紧密配合与相互影响,因而各个变量不能发挥本有的作用,甚至使受控系统的各个部件不能正常运转。因此,需要找寻出引起张力变化及影响加工方法的主要因素。基于某钢厂五机架冷连轧机组作为背景,对厚度和张力系统做了着重的研究,主要研究内容和成果如下:首先,基于非线性、强耦合、多约束的厚度和张力系统建立了数学模型,可根据现场数据得到该系统的传递函数。并且用MATLAB软件将其离散化,为能把张力和厚度从系统中分离开来而采用一定方法的应用埋下了伏笔。然后,对建立好的数学模型进行常规PID解耦控制实验,通过对响应曲线的分析可证明解耦效果的有效性,但抗干扰能力不能达到预想的效果、响应时间也比较慢。因此,本文提出了模糊滑模解耦控制算法,并将该算法应用在厚度和张力耦合系统中,从而达到解耦的控制效果。通过仿真分析可知,具有多个输入和输出量的系统,常规PID解耦控制并不能达到理想的效果,通过变结构控制,可以达到较高的精度。最后,模糊滑模解耦控制算法虽然柔化了系统的输出信号,但在一定范围内还是存在一定的抖动。所以运用两个对信号有处理作用的滤波器,其作用分别是:对控制信号进行滤波及对输出信号的噪声进行抑制。仿真结果表明该方法解耦效果好同时可减小系统的抖振。