在工业生产的很多行业,都要进行精确的张力控制,保持张力的恒定,以提高产品的质量。为了工业生产的需要,开发设计了一套多机架拉丝机的实验装置,并在此基础上建立了系统的数学模型,进而提出了一种最优控制策略,并对该控制策略进行了仿真研究与实验验证。论文首先对基于异步电机动态模型的矢量控制策略进行了深入分析,在此基础之上通过仿真结果与实验结果的比较,依据富士G11S变频装置采用的按转子磁链定向的矢量控制方式,建立了单机架变频调速系统的数学模型。通过分析拉丝过程的工作原理与几何关系,进一步建立了各机架之间用于微调张力的直线调节器的数学模型,最终建立了通过直线调节器耦合在一起的多机架拉丝机整体模型。为了满足拉丝机系统对金属丝张力波动最小的控制要求,论文基于最优控制理论,提出了一种无静差的恒张力控制策略,并对所得到的最优解作了工程近似处理,从而设计了适合于工程应用的拉丝机系统张力反馈调节器,并与常规PID调节器进行了对比,实验结果证明最优调节器下的张力波动明显小于常规PID,并且在系统的抗扰性方面也有明显的改善。