张力控制是纤维缠绕、印刷、造纸、IC制造中应用最为广泛的技术之一,随着现代卷绕设备向高速、高精度方向发展,张力控制技术显得尤为重要。卷绕张力控制技术是薄膜卷材生产制造中的关键技术,卷绕张力控制的精度、稳定性将直接影响薄膜复合装置对柔性薄膜的适应能力和产品的质量。本文研究的主要任务是通过对特殊薄膜卷材生产设备张力控制技术的研究,建立卷绕装置的张力控制数学模型,选择适合特殊应用背景下的张力控制模式,设计出一套满足工业生产指标的柔性薄膜卷材的卷绕张力控制系统。薄膜卷材张力控制的核心问题就是收放卷过程中张力需保持恒定。不合适的张力会影响薄膜卷材传输效果和生产质量。如果薄膜卷材张力偏大,薄膜容易变形甚至断裂；如果薄膜卷材张力偏小,会导致薄膜打滑跑偏,还会产生皱纹。所以薄膜卷材张力控制系统一定要维持张力的稳定。本文首先阐述了张力控制技术基本原理,张力控制系统的发展现状及趋势,以及研制开发该系统的必要性。紧接着介绍了张力控制系统实现的几种方式,结合本文薄膜卷材的特殊性,对控制系统进行了方案论证,并确定合适的控制方式,然后再选择适宜的张力检测元件及张力执行机构。作者分析了薄膜卷材张力控制系统并且提出了建立数学模型的方法,建立了张力控制系统中放卷动力学,卷径以及执行机构等数学模型。在对数学模型分析的基础上,本文设计了以Microchip公司dsPIC系列单片机作为控制核心,磁粉制动器和伺服电机分别作为放卷收卷执行元件,张力传感器实时反馈薄膜卷材张力变化,带有补偿技术的闭环张力控制系统。卷绕系统是一个非线性、时变、强耦合的复杂控制对象,尤其是在收放卷过程中,薄膜卷材复合装置的动态特性发生很大的变化,采用常规的PID控制器难以保证卷绕过程的动态性能。基于以上原因,本文提出了以研究基于模糊控制PID控制算法,系统的动态特性有了稳步地提高。仿真结果表明,本文提出的模糊PID控制策略比常规PID控制策略控制效果好,适应性强。通过实验验证了此类控制算法作为卷绕系统的张力控制策略的准确性。最后在张力控制软件的设计过程中,采用了模块化的程序设计方法,并采取必要的措施来提高软件系统的可靠性和稳定性。