烟草行业是我国国民经济支柱产业之一,为保持行业整体快速发展,每年烟草企业都会投入资金进行设备升级改造,因此行业的整体现代化水平同比于其他行业常年处于领先地位。近年来在人民健康意识不断提高的背景下,吸烟者陆续向减少吸入量方向发展,因此在传统卷烟销量下降的情况下,细支卷烟销量反而快速上涨。为了适应新形势,卷烟企业多采用对原有设备改造的方式来解决细支烟产能的快速增长。这种方式尽管使得企业投资成本减少、快速增产、充分发挥固有设备能效,但改造设备的烟支重量控制系统多沿用原机系统,没有进行针对细支卷烟进行定制化的开发、研究、设计等工作,因此细支烟烟支重量一直存在不稳定等问题,而烟支重量一直以来就是关乎卷烟质量的重要因素之一,且在烟支变细后,烟草行业对细支烟的平均重量和标准偏差等要求相比普通香烟提出了更高要求。因此开展基于烟草行业细支烟重量控制系统的研究工作不但可以解决行业的迫切需求,而且还具有良好的经济效益。本文在对细支卷烟实际生产过程认真分析的基础上,提出了细支烟重量控制系统的结构,主要研究了细支烟密度检测子系统、烟支重量主控制单元子系统、生产运行评估分析子系统三部分内容。首先,基于微波检测技术,开展了细支烟密度检测系统研究,其中包括微波检测原理、微波检测腔设计、以FPGA与DSP为核心的微波检测腔VCO信号激励与检波信号电路与处理软件的等研究;其次,基于德国Beckhoff可编程逻辑控制器,选择主控单元、输入输出单元、通信模块等搭建硬件系统,并基于上述硬件平台开展细支烟重量控制软件程序与算法的编制;然后,基于WPF研究开发生产运行评估分析软件,对细支烟密度检测系统与重量控制功能开展运行数据监测与评估、参数调整优化等工作。最后通过在卷烟企业现场,对研制的细支烟重量控制系统的硬件与算法进行实地测试验证,将实测结果与预期目标进行反复比较,并对相关参数、系统软件算法进行调整优化与改进,使得实际应用效果与预期目标不断接近,最终整套系统实际应用效果达到企业生产工艺指标,满足了企业实际需求。