本文介绍了埋弧焊的特点、发展历史、国内外的研究现状，分析了模拟电路控制系统和数字化控制系统的优缺点，指出数字化控制是逆变埋弧焊机控制的发展方向。对埋弧焊接过程和埋弧焊机控制系统进行分析，论述了变速送丝电弧控制系统的原理及影响因素，并且分析了焊接电弧的特性，为逆变埋弧焊机数字化控制系统的设计提供了理论依据。 针对传统埋弧焊机体积大、控制电路复杂、可靠性差等问题，在模拟控制系统的基础上做出改进，设计了基于单片机和FPGA的埋弧焊控制系统。由于送丝速度的均匀性直接影响到焊接过程的稳定性和焊缝的质量，良好的送丝速度控制系统是实现高质量焊接的前提。根据电弧的特性，设计了基于FPGA的模糊控制系统，用于送丝速度的调节，通过调节送丝速度保持电弧稳定。小车行走速度的调节也采用闭环控制，由数字PI产生PWM脉冲，驱动行车电机。针对埋弧焊接控制流程的特点，用VHDL语言编写了焊接程序，负责整个焊接过程的控制和各种保护功能的实现。 数字控制系统中的电磁干扰是难以避免的，因此在焊机控制电路和软件部分进行了可靠性与抗干扰设计，对可能影响焊机正常工作的干扰及其产生原因进行分析，并且在原理图设计、PCB制作以及程序编制的过程中采取了相应的抗干扰措施。 最后，对采用本控制系统的埋弧焊机进行初步实验，结果表明：本文所设计的埋弧焊机控制系统能够满足逆变埋弧自动焊的要求，具有电路简单，控制精度高，抗干扰能力强，操作方便，工作稳定可靠等特点，提高了焊机的综合性能及自动化程度。 本课题所研究的埋弧焊数字化控制系统，具有良好的输出特性并且可根据需求进行调整，很好地实现了非线性控制，可满足埋弧焊、手工焊等工艺要求。焊机的送丝速度和焊接速度采用数字控制算法调节，引弧、焊接、收弧过程由软件控制，电弧稳定、焊接质量好，而且还具有焊接数据存储和故障自诊断功能。