冷轧带钢属于高附加值钢材品种,是汽车、机械、建筑、电工电子、食品等行业必不可少的原材料。冷连轧是一种高效、优质的冷轧生产工艺,其设备众多、控制过程复杂,而张力轧制是冷连轧带钢生产过程中的一个重要特点,张力控制的精度对轧制稳定性和成品带钢质量有着极大影响。因此,张力控制的研究具有重大的实际意义。本文以实际1370五机架冷连轧机项目为依托,对其张力控制系统进行研究。首先,本文分析了冷连轧生产中张力的理论计算模型,据此给出了速度式调张法的控制原理图。然后,在参阅国内外大量相关文献的基础上,详细推导了五机架冷连轧机机架间张力控制系统的数学模型,并根据此模型进行了大量仿真实验。其次,从轧制变形理论与运动力学平衡的角度推导出五机架冷连轧机机架间张力形成环节的数学模型,并制定出相应的张力控制策略。在此基础上就机架间张力控制系统的常规PID调节器进行了详细的推导设计。在机架间张力控制系统中,张力对象模型的参数随着不同的张力设定、来料规格和轧制速度等因素的不同而变化,以致相应对象参数发生改变,而常规PID控制器的参数往往是针对一种情况进行整定,因此很难保证张力始终处于一个比较好的控制状态,为达到张力的精确控制,必须采取相应的改进措施。最后,针对常规PID控制器的不足,以机架间的张力数学模型为对象提出采用灰色预测变参数PID控制方案对机架间的张力进行控制,根据系统中参数的变化,设计灰色预测变参数PID控制器,并对其进行仿真研究。仿真结果表明,该控制器优于常规张力PID控制器。