在纺织工业中原纱的卷绕络筒是一道十分重要的工序,卷绕成型的筒纱的质量好坏直接影响着后道工序的进行以及纺织品的品质优劣。而纱线的张力是卷绕络筒过程中的一项重要参数,因此对纱线张力的控制是非常关键且有必要的,稳定并且合适的纱线张力将使筒纱的质量更佳。本课题根据控制任务要求,在借鉴并总结了已有的张力控制系统方案的基础之上提出了以单片机为控制核心、张力传感器作为检测反馈、直流伺服电机作为执行机构构建形成张力闭环控制系统,简化了系统结构。对所设计的控制系统方案的工作原理,以及系统的组成部件进行了深入详细的分析并求得固有系统的数学模型,在此前提之下利用控制理论知识与仿真实验的方法分析了张力控制系统固有系统的系统性能,并提出利用经典的PI校正对固有系统进行校正以提高控制系统性能。纱线卷绕恒张力控制系统是一个非线性且时变的控制系统,利用经典的控制方法很难达到理想的控制效果。于是在控制系统中引入了模糊控制,利用了模糊控制无需知道被控对象详细数学模型、鲁棒性好以及适应性强等特点。但常规的模糊控制又存在着有稳态误差的问题,所以提出了模糊-PI校正方法,该控制方法在张力偏差范围较大时采用模糊控制,在张力偏差较小时则转为PI校正。该控制方法既解决了常规模糊控制具有稳态误差的问题又使控制系统具有较好的动态性能,从而改善了控制系统的控制效果,并通过仿真实验得到了验证。在以ATmega16型单片机为控制核心的基础之上完成了单片机外围电路、信号输入电路、光电隔离电路、键盘电路等硬件电路的设计,以及纱线卷绕恒张力控制系统的主控程序、A/D采样程序等软件设计。