本发明提供了一种热轧带钢轧后双段冷却热头热尾工艺的自动控制方法，属于自动化过程控制领域。该控制方法分为两部分内容：热头热尾控制技术的开发和热头热尾与轧后双段冷却模型的匹配技术。前者主要通过对热头热尾设定模型、前馈模型、反馈模型、自学习模型的开发得到；后者通过将热头热尾控制模型嵌入到轧后双段冷却的设定模型、前馈模型、反馈模型和自学习模型中得到。本发明的自动控制方法通过开发的热头热尾控制模型与热轧轧后双段冷却控制模型相结合，实现了热轧带钢的双段冷却工艺+热头热尾冷却工艺，为双相钢、高强钢、复相钢等钢种高精度自动化轧制提供了工艺基础。