光纤绕制是光纤光缆生产过程中的重要工艺,光纤绕线机作为一种精密的绕线机器,在工业领域中得到大量应用。张力控制是光纤绕制工艺中的一种重要技术,直接影响光纤绕制成品的质量,甚至影响光纤的后续应用。采用自动控制方法作为张力控制系统的控制策略是当前的发展趋势,本论文提出一种高稳定性、高精度、高自动化程度的光纤绕线机自适应张力控制系统。首先,对光纤绕线机的机械结构进行分析和设计,并通过建立其数学模型分析张力变化的主要原因;然后,通过对张力控制系统的控制方式和控制算法进行分析,设计了一种基于自适应控制算法的光纤绕线机张力控制系统,并在Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,验证其算法的可用性;最后,通过实际试验,对所设计的自适应张力控制系统进行改进和完善,使其达到预期效果。论文具体研究内容如下:（1）光纤绕线机的结构研究。针对绕线工艺要求,设计了机械机构和张力控制系统。其中机械机构主要包括系统的执行机构、张力检测机构和收放线机构等,张力控制系统设计主要包括系统的硬件电路设计和软件功能开发。（2）光纤绕线机的张力控制系统设计。研究了光纤张力的产生方式、控制方式和受力模型,在此基础上分析了影响张力的因素;并采用步进电机作为张力控制系统的执行元件,通过控制收线轮和放线轮之间的转速差来间接调整绕制张力,构建了一种基于间接张力控制方式的闭环自适应张力控制系统。（3）光纤绕线机的张力控制策略研究。针对控制系统的控制难点,设计了一种基于数字PID和L1自适应控制的复合闭环张力控制策略。将L1自适应控制器与光纤张力模型相结合,在Matlab/Simulink环境下对系统的张力控制性能及其对张力抖动的抗干扰能力进行了仿真,结果表明该策略具有优良的适应性和鲁棒性。（4）光纤绕线机的实验分析。组建了光纤绕线机实物装置,对其机械机构设计的合理性及控制系统的有效性进行了分析和验证。结果表明,该自适应张力控制系统具有良好的控制效果和鲁棒性,能够达到光纤绕线机系统对绕制张力的控制要求。