在纺织工业中，纱线张力的恒定是衡量络筒机卷装指标的关键因素，也是对后续织布、染色工艺的重要保证。目前国产络筒机中的张力控制装置多为机械式，这些传统装置对张力恒定控制效果不理想，张力波动较大，而且也会对纱线造成较大的磨损。本文首先介绍了国内外络筒机用张力控制装置的发展状况，列举了各自的工作原理及其特点，为络筒机用恒张力直流无刷电机控制系统的研究做好铺垫。其次，对络筒过程中纱线张力的产生和作用、纱线张力的组成以及影响、纱线张力波动因素等问题进行分析，并在此基础上设计了一套简单实用的张力控制系统。其中卷绕、横动、张力控制等环节分别用独立电机驱动控制，主要调节对象为张力控制电机，张力传感器对纱线张力进行实时检测，并将检测的张力值传输给张力控制装置，张力控制装置对张力控制电机的转速进行调节，由于喂送罗拉与电机同轴相连，从而调节喂送罗拉输送纱线的速度，最终达到控制纱线张力的目的。张力控制电机选取为直流无刷电机，针对直流无刷电机转矩脉动较大的问题，通过对不同调制方式的比较，选择最优的调制方式应用于络筒机用恒张力直流无刷电机控制系统。运用MATLAB软件中的SIMULINK模块并结合模糊PI控制方式对实验使用的直流无刷电机进行仿真，验证张力闭环系统中电机控制部分的可行性。再次，设计了系统的硬件电路及软件流程，搭建实验平台。其中硬件电路包括采用TI公司的TMS320F2812为核心的DSP控制电路、系统功率变换电路、逆变器隔离驱动电路、霍尔位置检测电路、张力传感器接口电路等。软件设计则包括了张力控制系统主程序、定时器中断服务子程序和位置检测及速度计算子程序。最后，通过实验进行分析验证所设计系统的性能，并对实验中采集的波形进行分析，实验结果表明，电机运行时具有很好的动态和静态性能，张力控制系统能达到较好的控制效果，纱线张力基本稳定。