纺织业属于轻工业，是国民生产中的重要组成部分。其不仅解决了人民基本生活的穿衣问题，还生产出建筑用纺织品、卫生医疗纺织品、土工纺织品以及渔用纺织品等，为我国的基础设施建设、人民的医疗卫生以及渔业等发展提供了强大助推力，作用极为巨大。现代纺织机械正朝着高速、标准化、通用性、高效率、低维护成本、高自动化程度、低能耗的方向发展，这些发展方向都是为了迎合提高生产效率，降低劳动力消耗的市场需求。我国作为一个纺织大国，具备全世界最完善的生产链，但同时也存在生产设备落后、人力资源消耗严重等问题，尤其是在纺纱等传统工序上。然而解决这些问题的核心在于提升设备的自动化程度和精密程度，其中尤为关键的是纱线张力控制系统。本文通过对国内外已有的技术进行分析归纳和总结，提出了主动退绕式张力控制系统是以后的发展趋势。根据对主动退绕式张力控制系统的分析，提出了一套新的系统结构，并分析得出系统的四个核心部分：张力传感器方案、电机方案、系统核心控制算法方案和PC端监控程序，对四个部分现有的技术进行分析筛选和改进，选择和确定了与本系统相配套的方案。在方案确定之后对系统的嵌入式软件、嵌入式硬件、PC端监控程序的设计理念和设计细节进行了详细的介绍。课题设计完成了整个系统，并将系统在纺织设备生产厂家进行调试，顺利的达到了最高退绕线速度为1000m/min，张力控制范围5cN~200cN，控制精度为满量程的百分之一即2cN。通过一系列实验和调试表明，本系统能良好的控制纱线的张力，提高工人工作效率，减少人力资源消耗和提高纱线成型品质。