在各种卷绕式机构组成的生产线中，多段式张力系统的恒张力控制是一个极其重要的环节，对生产过程中各段张力的稳定控制是保证产品质量的关键技术之一。为了更精确细致的对类似多段式张力系统进行控制，本文建立了多段式张力系统的控制模型，并对模型进行了详尽的仿真与分析，对实际系统的张力控制的设计具有很大的辅助作用。本文介绍了控制系统建模与仿真的基础知识，从胡克定律和动态力矩平衡原理两大主要机理入手，详细分析了多段式张力系统中各段间的张力关系以及张力与速度的相互作用，阐明了整个张力系统的关系结构图。在此基础上，以湿式复合机为研究对象，详细分析了系统中各个常用元件(如磁粉制动器、直流电机、直流电机驱动器等)的动态数学模型，并分别用MATLAB／Simulik工具建立其子模型，最终建立了整个多段式张力系统的多输入多输出仿真模型。在已建立的多段式张力系统模型上，添加基本的PID控制器后，用Simulink工具对系统进行了多方面的仿真，仿真结果与优化算法前实际系统的控制效果非常接近，在此基础上对控制模型作了进一步的仿真与分析，提出了优化方法与途径。在实际改造过程中，对系统模型的仿真与分析，使得系统调试过程大大缩短，根据仿真提出的优化方法应用到实际系统中也取得了较好的控制效果。