纺织产业不仅关系到人们日常生活的纺织品,而且影响到了航天、军事、医疗等高科技行业。纱线张力是纺织工业中最为关注的重要指标,张力大小的一致性不仅是衡量张力单元先进性的关键因素,同时影响纱线制品的质量及后续加工。因此,必须对纱线的张力进行准确而稳定的控制。传统的纱线张力控制器大都为机械式的,不仅控制精度差,且无法保证张力的稳定性。本文开发了一种电磁式张力控制器,能够实现纱线张力的稳定控制和动态调节,包含断纱检测、清洁等功能。论文首先综述国内外张力控制系统的研究现状和发展趋势,通过对纱线张力控制系统的分析,选择被动式的控制模型,并分析影响张力的主要因素。其次通过CREO软件设计了张力控制系统中电磁式张力控制器,介绍张力器中主要结构的工作原理,并且设计相应的硬件控制电路,实现生成张力、自清洁、断纱检测等功能。根据磁路原理分析电磁铁的工作原理,通过悬吊法试验初步选择合适的磁座材料,建立二维模型并使用Maxwell软件进行磁场仿真与分析,得到了张力器零件结构参数对电磁力的影响,为后期生产制造提供数据支持,同实际制造的电磁单元吸力对比验证表明所设计结构能够满足生产张力的需求。设计和搭建张力控制系统试验平台,验证张力控制器功能和结构可行性,由于影响纱线张力的因素很多,本文着重试验了距离/卷绕速度对张力的影响。通过对试验数据分析表明,张力控制系统能正常可靠运行,为后期张力控制系统在纺织行业的应用奠定了基础。最后,采用模糊PID控制器控制方案改进原有系统,并进行分析,结果表明模糊PID控制器的控制效果比传统PID更好。