本发明涉及一种基于Smith预估控制的热连轧变目标平直度控制方法，所述的平直度控制方法首先根据钢种下发带钢不同位置的平直度目标值，然后在精轧末机架进行弯辊力设定，检测到末机架咬钢后，实时跟踪带钢长度，在平直度仪检测到带钢并延迟一段时间后，投入基于smith预估控制进行变目标平直度反馈控制。本发明通过对精轧带钢进行变目标平直度控制，满足一些特殊钢种对带钢平直度的控制要求，解决现有的控制方法无法满足快速稳定的进行较大平直度目标控制的问题。