焊接技术为工业领域的重要支柱技术之一,随着现代化工业的发展对焊接电源提出了更高的要求,数字化弧焊逆变电源相较于传统模拟焊接电源具有控制精度高、稳定性好、控制灵活的优点,是焊接电源未来的发展趋势。埋弧焊是一种应用广泛的焊接工艺,能够实现自动化焊接,具有焊接效率高,劳动条件好的优点。国内埋弧焊电源产品仍以模拟控制为主,相较与国外数字化埋弧焊逆变电源仍有较大差距,高端埋弧焊接电源市场仍被国外公司占有,因此对数字化埋弧焊逆变电源控制系统展开研究与设计,具有重要理论与应用意义。本文分析了弧焊逆变电源变压器原边峰值电流反馈与副边电流反馈的特点,讨论了弧焊逆变电源采用不同反馈模式时的优缺点,设计了数字化双闭环峰值电流模式DPWM控制方案,该方案能够防止焊接过程中主变压器发生偏磁,并且系统动态响应快,电流输出精确,兼具峰值电流反馈与副边电流反馈的优点。针对埋弧焊接工艺对电弧的要求,分析了焊接电弧特性,设计了焊接弧长实时调节策略,采用PID控制器进行送丝电机PWM驱动脉宽的调节,完成电弧弧长的控制。确立了以焊接电流、焊接电压、行车速度为控制对象的闭环控制策略,实现埋弧焊接过程中电弧的稳定控制。依据数字化埋弧焊逆变电源系统的硬件需求,硬件系统主控单元采用FPGA为核心,并嵌入32位Nios Ⅱ处理器。本文设计了由D/A转换器、斜坡补偿、比较器与原边峰值电流采集组成的数字化双闭环峰值电流模式控制方案的硬件电路,并根据焊接电压与行车速度的控制要求,设计了送丝电机与行车电机的驱动硬件电路。以A/D转换器为核心设计了焊接电流、焊接电压及行车电机电枢电压信号的采样电路。此外设计了主控系统的通信电路,焊接参数可通过人机接口进行读写。在硬件平台基础上进行软件设计时,将系统控制策略进行模块化划分,使用VHDL硬件描述语言编写焊接过程中算法及数据处理模块,包括数字化双闭环峰值电流控制模块、数据采样滤波模块、DPWM驱动模块等；嵌入Nios Ⅱ软核内程序使用C语言编写,主要完成FPGA与外部人机接口的数据通信与焊接时序控制。FPGA功能模块与Nios Ⅱ软核之间大量的数据交互,采用构建DPRAM的方法实现。本文对数字化埋弧焊逆变电源控制系统中双闭环峰值电流模式的电流控制方案进行了仿真,验证方案的稳定性与灵活性,为进一步研究指明了方向。对设计的埋弧焊接电源各个模块部分进行测试,在确保稳定工作后,进行了焊接实验,实验结果表明,本文设计的数字化埋弧焊逆变电源控制系统能够高效完成焊接电源的控制,确保焊接电弧的稳定,满足埋弧焊接的工艺要求。