非稳态轧制过程一般伴随着轧制工艺参数的连续变化,加减速是一种典型的非稳态过程。本文以冷连轧加减速过程的厚度与张力控制问题为研究对象,研究了加减速阶段轧制参数的在线预报方法以及厚度-张力多变量优化控制策略,主要研究内容如下:（1）分析了冷连轧轧制变形区主要参数及其计算方法,给出了适于在线应用的轧制力模型、变形抗力模型、摩擦系数模型及前滑模型,并研究了秒流量方程、轧机弹跳方程及张力方程等冷连轧过程基本方程。（2）利用机器学习算法中支持向量机回归分析技术,对不同参数寻优原理的常规SVM和PSO-SVM两种模型预测精度进行了对比,并在轧制理论的数学模型基础上,针对非稳态过程加减速阶段,建立了厚度与张力偏差关于辊缝和速比变化的仿真模型。通过分析不同速度段的回归结果,最后计算出相应的回归系数。（3）综合考虑出口厚度和机架间张力之间存在的耦合关系以及外部干扰的影响,建立了机架状态空间模型,推导了轧制力增量方程、厚度增量方程、前滑增量方程、机架间张力增量方程等,给出了执行机构惯性环节模型。基于推导的增量方程,确立了机架状态空间表达式的系数矩阵,并对此模型的准确性进行了验证。（4）基于逆线性二次型（ILQ）理论和状态空间模型,建立了基于辊缝和辊速协调优化控制的厚度-张力控制系统。分别建立了传统PI控制模型和ILQ优化控制模型,分析了跟随设定变化的控制效果,以辊速变化、辊缝变化和轧辊偏心测试控制器的抗干扰能力,并对模型失配状态下的控制效果进行了对比。与传统控制系统相比,基于ILQ理论的厚度-张力协调优化控制系统具有更好的控制效果和抗干扰能力,对提高带钢出口厚度和机架间张力的控制精度有显著作用。