在卷筒纸印刷机工作过程中，卷到卷的张力控制是必不可少的，如果张力控制不合适，就会发生卷材的褶皱、变形，影响印刷质量，造成卷材浪费。张力控制系统是一个时变的非线性系统，具有变参数、变负载、强扰动等一系列特点，在实际工业生产过程中普遍应用于各个领域。张力控制的难点在于：第一，对系统运行中产生的阻力以及外界扰动进行补偿；第二，解决张力与速度的耦合问题；第三，对卷径等一些时变参数进行计算调节。课题通过对卷筒纸印刷机工作特点的分析，设计了一种基于西门子运动控制器（SIMOTION）的张力控制系统，针对系统的特点建立张力控制系统的数学模型并搭建了系统实验平台，提出了将实验平台应用于教学工作的方案，最后对实验结果进行分析。主要工作内容归纳如下：（1）数学模型的建立：针对卷筒纸印刷机的工作特点及纸带张力变化规律，对张力控制系统进行数学建模，提出了速度控制环与张力控制环双闭环控制算法的控制策略。（2）实验平台的搭建：以SIMOTION运动控制器为控制核心，设计并搭建了卷到卷张力控制系统实验平台。（3）软件算法的开发：对张力控制系统的数学模型进行模块化处理，并在SCOUT软件编程环境下用ST、MCC等编程语言分块实现，完成控制器与上位机的程序开发。（4）实验结果的分析：在系统实验平台上进行性能实验，给出实验结果，对系统算法进行了验证并对系统做出整体分析与评价。