在高电压大容量的铝电解电容器生产过程中,卷绕过程是极其重要的一道工序,铝电解电容器成品的假性短路故障主要是由电容器芯子卷绕时正负极接触造成的。卷绕过程中,张力控制至关紧要。进行张力控制目的就是使电容内部薄膜材料按一定受力规律卷绕,使电容器芯子呈现内紧外松的状态以及避免跑偏、抽芯等形态。薄膜材料的卷绕张力控制系统是一个参数时变、存在滞后现象且非线性的系统,市面上传统的张力控制系统存在的效率低下以及自动化程度不高的问题已经不适用于铝电解电容的生产制造。本课题研究的应用在铝电解电容卷绕过程中的张力控制系统不仅提高了铝电解电容的生产效率和质量,还进一步提升了生产过程的自动化。因此本课题的研究具有一定的实际意义与应用价值。本课题首先通过对铝电解电容器制造过程和生产工艺进行了分析研究,建立了卷绕机构的动力学模型,找到了张力变化的根本原因;利用弹性力学的理论知识分析电容器芯子内部的张力分布情况后,选用锥度张力的方式进行卷绕。其次,对张力控制系统进行了整体设计与分析。针对当前铝电解电容卷绕控制系统存在的效率低下以及自动化程度不高的问题,选择了合适的张力控制方式,进行了系统的外围器件选型;然后对比传统的工业控制可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller,PLC）,提出来了基于数字信号控制器（Digital Signal Controller,DSC）的张力控制系统,它具有丰富的接口资源且能方便的实现各种算法,同时围绕该控制器进行了硬件设计和软件设计。在系统硬件电路设计上,以系统的可扩展性要求和强抗干扰能力为出发点,重点介绍了控制系统所用到的硬件电路的设计和实现方法。在软件设计之前,为了解决该控制过程的参数时变、滞后问题,在传统比例-积分-微分（Proportion-Integral-Differential,PID）控制中加入了模糊控制算法,并利用改进的史密斯（Smith）预估模型解决了系统的滞后问题,充分利用了各自的优势,并且在MATLAB中验证了算法仿真。在软件设计方面同样从系统稳定性出发,加入了μC/OS-II操作系统,实现卷径演算、模糊PID控制等核心算法。同时,为了使该控制系统具有可操作性,本次设计还加入了基于串口屏的人机界面。最后,对整个系统进行综合测试,根据厂家的反馈结果,该控制系统达到了预期的控制效果,实现了高效率、低功耗的目标,提升了电容器的产品质量。本课题设计的张力控制系统不仅仅适用于铝电解电容的卷绕制造过程中,对于造纸业、印刷业、包装业等需要进行卷绕张力控制的行业都有一定的参考价值。