本文在对国内外生物质成型技术研究现状调研分析基础上,以生物质成型技术为研究背景,为解决当今生物质成型机在制备生物质成型颗粒中存在功耗高、品质差和产量低等问题,进行了生物质成型特性实验研究和理论分析,以期为生物质成型技术的开发、成型设备的研制和成型颗粒的生产提供基础数据和理论指导。基于支持向量回归机和热重分析法,构建了预测生物质中纤维素、半纤维素和木质素含量的机器学习模型,该模型对生物质三组分的含量预测拟合度高且误差小,能够较好地预测生物质三组分含量。进而利用该机器学习模型预测毛竹、玉米秸秆和稻草秸秆中三组分含量,可看出该模型对实际生物质三组分含量预测仍具有较好效果。应用单纯形格子混料设计法,构建了基于纤维素、半纤维素和木质素质量分数的生物质成型过程中比能耗和松弛密度的回归预测模型,研究了生物质三组分混料比例对于生物质成型特性的影响规律,研究表明该回归预测模型能较好预测比能耗和松弛密度。进一步采用该模型预测了棉花秸秆、毛竹和玉米秸秆成型中比能耗和松弛密度,结果表明该模型对于实际生物质具有良好的预测效果。利用自行设计搭建的生物质成型工艺参数实验平台,在考虑生物质组成成分因素下,研究了物料种类、物料粒径、物料含水量、成型速率和保型时间等因素对生物质成型中比能耗和松弛密度的影响规律,综合评估各工艺参数对于生物质成型中比能耗和松弛密度的影响程度,以获得生物质成型中最优工艺参数组合。研究表明生物质成型实验中最优工艺参数:物料种类为棉花秸秆、物料粒径为<0.075 mm、物料含水量为20%、成型速率为50 mm/min和保型时间为110 s。进行生物质成型机成型模孔实验,以降低成型中比能耗和提高生物质颗粒的松弛密度为目标,考虑物料种类、模孔长径比、开口锥角和内壁粗糙度等因素对于生物质成型中比能耗和松弛密度的影响规律。综合分析得出最优生物质成型机成型模孔参数即物料种类为棉花秸秆、模孔长径比设置为7:1、模孔开口锥角设置为15°和模孔内壁粗糙度设置为3.2。