连续轧染机属于纺织印染行业中多单元联合生产设备,主要包括放卷、轧染和收卷等单元。为了保证织物染色的质量,在连续轧染机运行过程中织物所受张力需要保持恒定,如果织物所受张力过大,织物将产生经伸纬缩,严重情况下织物将发生断裂;如果织物所受张力过小,织物将产生松弛打滑和褶皱,严重影响染色效果。本文以连续轧染机为研究对象,针对织物在运行过程中的张力波动问题,主要从张力系统建模、控制算法设计和张力控制系统设计等方面进行了研究。首先,介绍了连续轧染工艺流程和轧染机的整体结构,并分析了织物张力形成的原理。通过对放收卷单元织物辊的半径和转动惯量变化规律进行分析,结合连续轧染机的运行机理,建立了连续轧染机放卷、轧染和收卷单元张力系统的数学模型。其次,通过对连续轧染机张力系统建模分析,张力系统是强耦合和多干扰的非线性时变系统,常规PID控制不能达到张力系统的控制要求,因此,本文采用自抗扰控制器对张力系统进行控制。针对控制器中参数多难整定的问题,提出一种人群搜索算法对其参数进行在线调整,并设计人群搜索自抗扰控制器。然后,设计了连续轧染机各单元的张力控制方案,并采用MATLAB/Simulink搭建各单元张力系统数学模型并进行仿真实验。通过对比PID控制器和人群搜索自抗扰控制器仿真实验结果得出,所设计的控制器具有响应速度快、解耦能力好、抗干扰能力强及较好的内部鲁棒性能。最后,对连续轧染机张力控制系统的软硬件部分进行设计,并且设计了组态监控系统和通信系统。通过搭建张力控制实验平台对连续轧染机进行实验验证,实验结果表明本文所设计的人群搜索自抗扰控制器具有调节速度快、控制精度高、稳定性好,可以较好的抑制内外界干扰引起的张力波动,对于提高连续轧染生产质量和改进连续轧染设备的动态性能具有重要意义。