本发明公开了一种HDT烘丝机串级控制方法，包括：采集HDT烘丝机的冷却水分、出口水分、入口水分和工艺气体温度；对冷却水分、出口水分和入口水分进行滤波降噪处理，以得到滤波后的冷却水分、出口水分和入口水分；根据滤波后的出口水分、入口水分和工艺气体温度，计算中间被控变量CV；分别设置第一PID控制器的冷却水分设定值S1和第二PID控制器的中间被控变量CV设定值S2；第一PID控制器根据S1，计算出口水分设定值S2'；第二PID控制器根据S2'的计算结果，计算燃烧炉燃气阀门开度P。本发明的HDT烘丝机串级控制方法，通过串级控制策略，以一种反馈控制的形式准确稳定地控制烘丝机烟丝的含水率，更为简单。