随着全球控烟运动的加速推进,烟草产业进入了需求变革和技术革新的新时期,进而推动了新型烟草制品（加热不燃烧卷烟、电子烟、口含烟等）的研发。加热不燃烧卷烟含有烟草成分既能一定程度上满足消费者的需求,又具备降焦减害的优势,迅速成为国内外烟草制品领域的研究热点。加热卷烟由烟支和加热装置两部分组成,通过调控加热元件的温度,控制烟草内部挥发性有机化合物的释放、热降解和蒸发,产生稳定且可控的气溶胶。其中,加热元件作为加热卷烟的热源,其性能的高低对加热卷烟的品质起决定性作用。因此,加热元件和温度控制技术是加热装置设计的核心。本文以加热装置性能提升为目标,以理论分析与实验结合的方法对加热元件温度场分布规律和温度控制技术展开研究,主要研究工作如下:（1）针对国内加热元件存在加热不均匀,产品一致性差的问题,构建了加热元件的数值仿真模型,对加热元件的材料和结构进行了仿真分析,为加热元件的研发和质量提升提供理论依据。首先,从热量的产生与传递方式出发,系统分析加热元件的传热过程和传热机理。其次,根据物理场之间的耦合关系,确定仿真模型的控制方程和边界条件,完成有限元仿真模型的网格剖分。最后,对不同基底材料、发热浆料、布线形式的加热元件进行仿真分析,根据对比分析结果,选择性能优异的材料、结构。最终设计了一款以氧化铝陶瓷为基底材料、铂基电阻浆料为导电轨迹、银-钯电导浆料为焊盘、金属银为引脚的加热元件。（2）基于NI Multisim软件完成控制过程的模拟与分析,提出一种高电压恒压源预热,低电压恒压源恒温的控制策略,为加热卷烟的温度控制提供了新的思路。通过实验研究分析,获取并分析加热元件基础物理参数,结合加热卷烟温度控制需求,确定温度控制系统关键参数。根据加热卷烟温度控制策略,利用电路仿真软件,完成温度控制电路设计。（3）搭建实验平台,完成加热元件及控制系统性能验证。基于上述加热元件数值仿真模型,运用多物理场有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立加热元件在热-电耦合作用下的三维模型,获得不同工作状态下加热元件的温度变化规律。模型较好地模拟加热元件整个工作过程且满足控制需求。仿真数据与实验数据对比结果表明:预热模式下,加热元件最高温度模拟值与实验值的最大误差为4.8%;恒温模式下,加热元件最高温度模拟值与实验值的最大误差为7.1%,其结果保持良好的一致性,且误差在可接受范围内,验证了该模型及仿真方法的有效性。本文针对加热卷烟中加热元件研发和温度控制技术两大研究课题,建立加热元件数值仿真模型、设计温度控制电路、搭建实验平台进行性能验证,以期为加热元件的研发提供技术支撑,进一步提升加热卷烟加热装置的整体性能。