光纤陀螺仪是一种测量角速度的重要传感器,具有其质量轻、体积小、成本低、高精度、有很好的可靠性、维修简便等优势。在许多系统中代替了机械陀螺,并且很大的提高了系统的整体性能、降低了系统维护的经济成本,受到用户特别是军队的高度重视。光纤环是光纤陀螺仪的敏感元器件,其应力分布的均匀性对光纤陀螺仪精度具有重大的影响。光纤绕线机是绕制光纤环的设备,光纤在绕制成光纤环的过程中所受的张力直接决定着光纤环的质量。所以张力控制技术是光纤绕线过程中最重要一部分,张力控制的效果直接影响光纤环应力的分布,从而决定了光纤陀螺仪的精度。由此可知绕线机的张力控制系统对整个绕线机是非常重要的,张力控制系统是否达到要求决定着绕线环的精度。通过分析四极对称绕法的优点,设计了张力控制装置,并由该装置进一步设计出更容易理解的总机械结构,实现光纤的四级对称绕线并对光纤张力进行控制,为四极对称绕线工艺中光纤张力的检测与控制奠定机械基础。整个结构除主轴之外分为两个左右对称的部分,并且两部分不论处于在线还是不在线都可通过张力控制反馈系统检测光纤张力。分析了光纤张力产生的原因。确定了收线环与放线轮速度差引起的光纤张力是光纤张力产生的主要原因。建立了收线环、放线轮以及光纤的力学模型,推算出了光纤张力与收线环和放线轮的速度关系。可以得出光纤张力的恒定可以通过调整放线轮的转速来实现的结论。设计了光纤张力控制反馈系统,该系统的执行机构为放线轮电机。放线轮速度控制主要采用PID算法进行控制,从而达到使光纤张力恒定的目的。最后,通过实验验证了通过PID控制算法控制放线轮转速可以实现光纤张力恒定。实验过程中对张力传感器进行了标定,通过实验的方法对PID参数进行了整定,然后给定光纤张力的设定值,启动收线环电机,让系统进行绕线,通过上位机实时采集张力传感器的值。