вообще-то я вам тут не от балды пишу, а исходя из опыта.
Работал в конце нулевых на заводе, где в т.ч. стояло 3 линии по пр-ву профнастила и мет. черепицы и линия по нарезке штрипсов из металла.
(Штрипс -это лента получаемая при разреза рулонной жести)
Все линии разных лет и разных производителей. Масса рулона 5-7т и при размотке намотке меняется от нуля, да исходного и обратно.
Все работает нормально. без всяких датчиков диаметра.
В одной самой старой стоят тахогенераторы (считай энкодеры).
как писал выше просто можно использовать метод упр с обратной связью или без нее.