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本申请涉及一种包芯纱芯纱张力闭环控制机构及其控制方法，属于纺织机械与纱线张力控制技术领域。该机构包括张力检测组件、芯纱压持组件、张力驱动组件、纱线状态检测组件及控制单元；控制单元包括张力闭环控制模块和仲裁输出模块，以目标张力为给定量、实测张力为反馈量，采用增量式PID算法生成有界速度候选，并根据张力偏差所在区间生成有界压持候选；仲裁输出模块按照安全联锁优先于张力控制的固定优先级进行唯一仲裁，每一采样周期仅输出一组速度指令和一组压持指令；速度与压持力两执行器的调节方向满足三分支互斥关系。本发明解决了现有芯纱张力控制中缺乏闭环反馈及双执行器方向冲突的问题，可用于包芯纱生产过程中的芯纱张力精确控制。