目前，在航空航天等高科技领域，越来越多的构件正在被复合材料所代替。例如固体火箭发动机壳体、火箭发动机喷管扩散段、人造卫星、航空雷达罩等。而这些构件大多是通过数控布带缠绕机的加工来生产的。在这些复合材料的成型过程中，布带张力的控制尤为关键。因此开发稳定的精密张力控制机构和控制软件具有极其重要的意义。 本课题以工业计算机为控制核心，选取适当的执行元件，开发张力传感器实时反馈布带张力变化的全闭环精密张力控制系统。对该控制方案的工作原理、执行元件的动静态特性及主要组成部件的参数选取进行了较深入的分析。并建立了张力控制系统的数学模型。 在张力的实时调节方面，由于PID调节不需要依赖精确的数学模型而得到了广泛的应用，但是当输入方式改变或环境的变化使干扰的形式发生变化时，PID控制系统的三个控制系数(K<,P>、K<,I>、K<,D>)需要重新人工整定，难以取得满意的控制效果。本课题利用遗传算法在搜索和参数寻优方面的能力和优势，设计了基于遗传算法的PID参数整定方法。试验表明，所设计的基于遗传算法的PID参数整定方法比传统PID参数试凑法更能满足系统所要求的性能指标。 自动控制系统的终端是人机交互的控制软件，一款优秀的缠绕机控制软件应该具有完整的监测功能、实时调整功能、产品检测记录功能、成品检测功能以及用户级别的软件标定功能。本课题以此为出发点，重新开发了新一代的缠绕机控制软件。利用Lab windows/CVI的多线程控制技术改进了数控布带缠绕机的实时参数控制系统和控制计算机与840D数控系统的多线程数控技术，实现了在复合材料缠绕过程中各关键物理参数的实时控制和采样，并同时可与数控系统进行通讯和文件传输。另外，本课题根据在实际生产过程中出现的问题和用户的要求，融合了Lab windows/CVI和Microsoft Office的技术，增加了各物理参数的实时记录和工艺报表的生成功能；增加了复合材料缠绕成品的尺寸检测功能。试验表明，该软件具有人性化的界面，强大的检测和控制功能，在实时性、功能性、精确性和易修改性方面达到了很高的标准，符合复合材料成型设备的要求。