新型的机电一体化粗纱机除去了传统粗纱机中的上、下锥轮，差速器，龙筋升降传动部件和成型机构，机械结构大为简化，它采用PLC控制四台变频器，分别独立驱动锭翼、罗拉、筒管和龙筋的电机来实现高效高质纺纱。 但是由于粗纱机中各执行机构相互之间没有了机械刚性连接，罗拉 、锭翼、筒管、龙筋都是各自独立的运转，它们很难实现真正地同步运行；同时取消了以前的锥轮等机械机构，粗纱的张力也很难保证在各个纺纱阶段都得到良好的控制，这些问题都给新型粗纱机的设计带来挑战，它们如果处理不好，纺纱就无法顺利进行，因此，这些问题是设计新型粗纱机的关键和核心部分，它们的解决与否决定着新型粗纱机设计的成败。 归根结底，这些问题主要表现在两个方面，一是如何使四个电机能够在启动、运行、停止时都能够协调运转，始终保持着一定的比例关系；二是如何得出四者之间的合适的比例关系。 针对以上的关键问题，本文在电气方案的设计和具体控制策略上提出了切实可行的具体解决方案。首先，在电气方案方面，我们选择了由工控机、PLC、矢量变频基础传动、光电传感器组成的系统，其中，工控机为综合监控系统，人机界面采用WinCC来设置纺织工艺参数，监控整车的运行和故障状态，它通过MPI网络协议和PLC进行通讯；PLC 是实时控制的核心，获取粗纱位置光电传感器的检测值，并通过PROFIBUS-DP总线和四台矢量变频器进行通信，读取矢量变频器中各电机的速度，计算出各个电机的理论速度，然后向矢量变频器发送指令，设置各变频电机的速度，从而控制电机的运转。其次，在控制策略方面，我们设计了由四电机的速度闭环控制和张力闭环控制组成多闭环控制，电机的速度闭环控制为内环，它来实现四个电机的同步运转；张力闭环控制的控制目标为罗拉和筒管间粗纱的悬垂度，控制输出量修正筒管的转速，从而消除纺纱过程模型不精确等因素带来的张力偏差。 由于张力控制对象中的数学模型的时变特性，常规PID闭环控制未能取得良好的预期控制效果，特别是在大纱和小纱时的张力控制效果差异很大。对此，我们尝试采用了模糊自适应PID控制来解决这个问题，从Matlab的仿真结果和粗纱机的实验结果来看，这个方法是切实可行的。