本发明涉及一种热连轧监控AGC系统的控制方法，根据Smith预估监控AGC控制系统的内环系统(HGC系统)的结构，建立HGC系统的传递函数模型；采用频域系统辨识算法，对HGC系统传递函数模型的模型参数进行辨识，继而建立Smith预估监控AGC系统数学模型，然后对其离散化；在此基础上，设计热连轧Smith预估监控AGC系统的滑模变结构控制器(SMC)。从而解决了现有热连轧Smith预估监控AGC系统中的PID控制器，控制精度严重依赖于控制对象的建模精度，对控制对象的时滞、非线性和时变性适应能力差的问题。提升热连轧Smith预估监控AGC系统的鲁棒性，以提高热连轧带钢厚度的控制精度。