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随着高效、节能的逆变焊机的快速发展,以及功能强大的嵌入式系统不断应用到弧焊电源领域,正引领着焊接逐渐步入了数字化时代。本课题针对国内外研究现状,对多功能数字化焊机进行了优化控制,整合了多种功能一体化,设计了焊接专家系统,研制出了基于高速芯片的Power Pulse-II 630/500/350三款多功能数字化焊机。本文首先介绍了多功能数字化焊机在国内外的研究和发展现状,分析了基于高速芯片的常规数字化经典技术,以及焊接专家数据库设计、人机交互系统等关键技术,明确了课题的主要内容。多功能数字化焊机的硬件系统包括主控母板的PID模块、送丝模块、反馈模块、IGBT模块、通讯模块等以及控制面板上的人机交互系统。在整个多功能数字化焊机研制过程中,利用小波分析仪实时精确的采集检测电压、电流信号,对焊机的硬件、软件系统进行了优化设计。在一脉一滴或射流过渡等熔滴过渡方式基础之上,建立合理的数学模型。通过理论公式推导,设计了铝合金双脉冲MIG焊专家数据库并进行优化。利用MATLAB平台,对专家数据库的原始数据采取曲线拟合方法,通过量化分析曲线拟合评判效果指标,得出最佳一元化专家数据库。在脉冲定频模型的专家数据库基础之上,开发了低频调制频率可变（即变频）的专家数据库功能。分析了多功能数字化焊机中的手工焊、CO2焊、单脉冲焊和双脉冲焊的过程控制,制定了各自的工艺流程模块。针对焊接过程中的弧压控制问题,设计了能量控制和变速送丝控制两种方案;针对铝合金焊接存在的起弧、收弧困难的现象,分别提出了“热脉冲起弧”、“数字化收弧”方案,较好的解决了起弧、收弧问题。优化了焊接过程控制,系统整合了多功能数字化焊机的各项功能。通过大量的工艺试验和专业客户试用反馈,完善了铝合金双脉冲MIG焊的专家数据库,试验证明了基于数学建模的铝合金双脉冲MIG焊专家数据库理论设计是可行的。