3D耗材在生产过程中受到很多因素的影响,张力控制非常重要。张力控制系统的好坏主要取决于其外界抗扰动性能及其系统的控制精度。在耗材的牵引-收卷过程中,如果耗材的张力过大,会产生耗材截面变细甚至会发生断丝的影响。耗材的张力过小,会导致耗材在牵引-收卷过程中发生打滑甚至脱落现象,不利于耗材的卷取。所以控制好张力的大小能使3D打印的产品质量更高。本文以3D耗材生产线为研究对象。首先分析了牵引-收卷系统的结构组成,它是由磁粉离合器作为执行器件通过转矩控制来保证张力恒定。但是使用磁粉离合器进行张力控制控制精度比较低而且张力波动较大、系统参数不能实时跟随系统变化;3D耗材生产线所采用的算法为传统PID算法,由于张力控制的复杂性,传统的PID算法已经不适合应用于张力控制系统。使用传统PID算法很难实现对于复杂张力控制系统的精确稳定控制。基于该耗材生产线只满足单一线径的生产、人工换卷时费时费力、张力控制可靠性不高等问题,本文对3D耗材生产线中的张力控制技术展开研究和讨论,设计一个牵引-收卷同步张力控制系统。课题的主要研究成果如下:（1）对于3D耗材生产线张力控制系统的结构做了详细介绍。该收卷侧的两个收卷辊取代以前的人工换卷,换成自动换卷。最后分别对电机模型、张力产生模型、收卷辊模型进行了数学建模。（2）对牵引-收卷张力控制系统稳定运行以及自动换卷阶段控制方案进行分析。综合各种算法比较提出了积分分离PID算法和模糊自适应PID算法,这两种分别应用于速度控制器和张力控制器。结合两种算法的优点提出了一种新的复合算法为模糊控制的积分分离PID算法,张力控制器分别使用三种算法进行仿真对比研究。（3）搭建了3D打印耗材生产线牵引-收卷系统实验平台。完成了牵引-收卷张力控制系统的硬件设计,并对不同生产线速度下张力控制稳定效果以及生产出的线径波动情况进行分析,验证了该张力控制系统的可靠性。