紡織后整理設備包括磨毛機、起毛機等設備，其張力是影響面料后整理效果的一個最重要的因素，目前，國內大部分后整理設備主要是采用開環的張力控制，盡管其控制技術簡單，但往往效果不是太好，而國外已經有采用閉環張力控制技術的各種后整理設備出現，如國際知名品牌意大利的Lafer公司生產的產品。
本研究討論了一種采用閉環張力控制，以PID算法為核心，實現紡織后整理設備多軸同步張力動態平穩調節的控制。
1紡織后整理設備導布系統
紡織后整理設備的導布系統由進布輥、前導輥、后導輥、上導輥、出布輥組成。面料首先由進步輥導人，在前導輥和后導輥之間完成后整理處理，最后經上導輥和出布輥導出，導布系統共需5臺伺服電機控制，每兩根導輥間裝有張力傳感器，如圖1所示(圖中●表示張力傳感器)。
各導輥的轉速差產生各段張力，例如：當前導輥速度大于進步輥速度時，張力增大；當相對速度逐漸縮小時，張力也相應地減小。張力大小就是根據這個原理來調節的。
2多軸同步張力控制
2．1張力的產生
張力產生的根本原因是由于生產線前后存在著速度差，要想控制張力恒定，就要控制速度差恒定。將進布段傳動機構簡化如圖2所示，以進布段的織物張力為例，分析張力控制系統的工作原理。
設織物從進布輥進來時的線速度為v1，經前導輥后線速度變為v2，進布輥與前導輥之間的距離為，織物的彈性模量為，織物的截面積為δ。
由胡克定律可知，織物所產生的張力為：
式中：t1一織物經過進布輥的時刻，t2一織物到達前導輥的時刻，t2一t1一織物從進布輥傳送到前導輥所需要的時間。
要保證進布段的張力恒定，就是要保證進布輥與前導輥之間的線速度差恒定即可。進布張力傳感器實時采集該點張力值，經PLC運算后實時調整前導輥的轉速，從而保證恒定的線速度差，即實現恒張力控制。
系統的張力段共分為4段，分別為進布、加工、上導和出布。進布段主要起到預緊面料張力作用，其目的是為了使面料張力在整個加工過程中達到近乎相同的狀態，使面料受力均勻。上導段和出布段張力也起到了平衡加工段張力的作用。
2．2單段張力閉環控制
張力調節是通過PLC的模擬量輸入模塊實時采集張力傳感器的值，模擬量經PLC的ADC輸入通道轉化為數字量，后一導輥的轉速以前一導輥轉速為基準，經PID運算并進行導輥轉速補償后控制伺服電機的輸出。現以加工段為例，單段的張力閉環控制流程如圖3所示。對于圖3中的前輥補償，會在2．4小節作詳述。
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