包覆工艺是纱线生产过程中重要的一道工序,主要功能是将多股纱线缠绕在一起,提高纱线的性能。传统设备采用齿轮传动、凸轮或槽筒导纱的方式完成纱线的缠绕和成型工艺。当更改纱线捻度和张力时,需要通过更换不同传动比的齿轮组实现,工艺修改较为繁琐。除此之外使用凸轮或槽筒导纱做出来的纱筒有外形固定、叠纱、机构成本高等问题,不适应于多品种、多工艺纱线的加工要求。本文根据包覆纱机系统的功能需求,设计了包覆纱机控制系统,提供了多电机驱动的方案,解决了传统设备生产多工艺、多品种纱线的不足。本文主要研究内容如下:（1）为了实现导纱功能,设计了基于伺服系统的电子导纱机构。该机构采用同步带和滑轨滑块组合的传动方案,将伺服电机的正反转运动转化为移丝杆的往复运动,从而带动导纱头的往复运动,实现导纱功能。为了提高伺服系统的运动控制性能,建立了伺服系统导纱过程的运动学模型。根据实际负载的惯量和实际的运动学参数,结合伺服系统调试软件整定出合适的PID参数。（2）针对导纱过程中的成型工艺要求,设计了电子成型算法。该算法可以完成纱筒的外形控制、硬边优化、叠纱优化和防网纱等功能。针对叠纱问题,研究了使用凸轮和槽筒导纱机构的防叠纱措施,建立了导纱过程的数学模型,分析了叠纱产生的原因,提出了周期动态卷绕比的防叠算法。在理想条件下,经过MATLAB仿真,算法具有良好的防叠效果。（3）为了提高包覆纱机生产的纱线品质,需要保证生产过程纱线的捻度准确、张力稳定。使用霍尔传感器测量锭子转速,罗拉、卷绕和氨纶的线速度,使用PID算法对速度进行闭环控制。使用M/T测速法提高霍尔传感器测速的精准度,保证了PID速度闭环控制的响应与精度,提高系统运行稳定性。（4）建立了包覆纱机控制系统实验平台。经过实验测试,锭子转速在10000rpm时,速度偏差小于10rpm,控制精度小于1‰;摩擦辊的线速度在50m/min时,速度偏差小于0.2m/min,控制精度小于4‰;设计的导纱机构具有往复速度快、运行平稳、精度高;电子成型算法生产出来的纱线外形美观、无硬边和网纱问题;周期动态卷绕比防叠算法的防叠效果好,通过参数优化,相较于传统设备,提高了防叠效果。