张力控制系统是一个复杂的非线性时变系统，广泛应用于印刷包装等卷绕行业中。由于国内的张力控制系统研究起步较晚，张力控制产品采用恒定张力控制方法，当工作速度变化较大时，卷材所受的张力会受到巨大的波动。另外卷材较为柔软的情况下，恒定的张力控制往往会使内部卷材变形。为了解决这些问题，本文利用ARM作为控制核心，设计出一套合理的张力控制系统。本文利用动力学原理对卷材放卷时所受的张力进行全面分析，提出了合理的设计方案，最终确定了张力控制模型。本文完成控制系统采样模块的设计，选择磁粉作为执行机构，以Cortex_M3为内核的STM32F103RCT6作为控制核心，利用开关电源提供电力。本文主要采用积分分离式PID算法进行调节，结合锥度张力控制和加减速调节功能，成功地解决了柔软卷材收放卷和变速工作时张力控制的难题。针对张力控制系统的模型，设计了合理的软件流程。为了提高控制系统的精度，张力控制系统采用了多种软件滤波方法。为了方便用户使用，本文设计出人性化的显示模块和输入模块，利用不同方式存储多种重要参数，还提供了参数自选功能和异常情况下的报警功能。本系统在实际应用过程中，工作速度的变化对张力影响大幅度下降，卷材所受的张力基本稳定。在柔软卷材收卷时，内部卷材并没有被压皱。本文很好的解决了简单恒定张力控制模型的弊端。