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加料工序是卷烟制丝工艺中的重要工序,其加工强度直接影响加料效果,影响烟叶的感官质量、物理质量及化学成分。本文在M卷烟厂“基于数字化表征的制丝过程中多物理场耦合效应研究与应用”项目的基础上,以R品牌卷烟制丝工艺中的加料工序为研究对象,应用试验设计(Design of Experiments,DOE)方研究加料工序加工强度对烟叶质量的影响,之后再结合基于因子定权法的层次分析综合评价法和支持向量机对加料工序关键工艺参数进行优化研究。研究内容主要可分为两大部分:一是指标确定、数据采集及分析,二是工艺参数优化研究。在指标确定、数据采集及分析中,首先,对卷烟制丝加料工序进行了详细的分析,应用专家法和因果分析法,确定了加料工序关键工艺参数以及其水平范围和梯度。其次,对各关键工艺参数水平组合安排了均匀试验设计,按照烟草行业标准检测了烟叶感官质量、物理质量、化学成分以及加料均匀性等指标,分析了加工强度与烟叶质量的关系,综合统计分析结果、工艺参数与烟叶质量的二次回归模型以及烟叶质量的文献研究,确定用于参数优化的烟叶重点质量指标。最后,应用基于因子定权法的AHP综合评价法将多个烟叶重点指标转化成一个综合评分指标,以便将多目标参数优化问题转化为单目标的优化进行求解。在工艺参数优化研究中。首先,应用支持向量机对关键工艺参数与烟叶重点质量指标进行建模,并用均匀试验所得的数据对建立的模型进行训练并检查模型的实用性。其次,根据田口法进行了正交试验设计,利用建立好的支持向量机回归模型来预测烟叶各重点质量指标值,应用信噪比分析和灵敏度分析对试验结果进行分析。最后,应用两阶段最佳化法对加料工序关键工艺参数进行优化,得出最佳工艺参数水平组合为:210S、100℃、10kg、10kg/h,其对应的烟叶综合质量评分为65.9974%,是所有试验结果的最大值,达到了预期的效果,表明研究所用的理论和方法在加料工序参数优化研究中是可行的,具有一定的实用性。