随着焊接工艺和工业自动化的迅猛发展,对焊接电源提出了更高的要求,但是传统的模拟式焊接电源在应用中存在着很多的问题,如效率很低、控制精度不高和可靠性差等。与模拟焊接电源相比数字焊接电源能极大的提高焊接时的效率和稳定性,因而成为现在主流的研究方向。脉冲MIG焊相比于其他焊接方法具有如下优势：扩大了焊接电流的调节范围；有效控制熔滴过渡及熔滴尺寸；有利于全位置焊接；可有效控制热输入和改善接头性能等。但在模拟焊接电源向数字焊接电源转化时有些问题还难以解决,如PWM的驱动与保护,电压、电流的控制方法等。本文针对脉冲MIG焊接电源数字化的诸多关键问题研究了脉冲MIG焊电流控制方案、弧长控制方案、数字PWM波形发生器方案和数字化显示面板方案等。首先,在分析了脉冲MIG焊熔滴过渡形式和现有的弧长控制方法的基础上,采用电压和电流双闭环控制的方法。其中电压环负责稳定弧长,采用了同步脉冲实时控制策略,即通过调节电流波形的基值时间达到稳定弧长的目的。电流环实现恒流源功能,将电流波形分为六段,采用变参数PI控制器进行调节。还设计了数字化PWM控制器和电路,将反馈电流和三角波叠加后与给定电流比较产生PWM驱动脉冲,从而实现了电流型PWM。在控制策略方面采用副边电流反馈、原边峰值电流保护。然后,本文针对目前流行的"MCU+DSP"方案存在的诸多问题提出了"FPGA+MCU"并在FPGA中嵌入Nios Ⅱ软核的方案,并设计了相关的硬件电路和软件。其中FPGA作为主控板的核心选用了Altera公司的Cyclone Ⅲ系列中的EP3C10E144,16位MCU作为显示面板的核心选用了Freescale公司9S12系列中的MC9S12DG128。EP3C10E144主要负责A/D采样控制、PWM控制、变参数分段PI控制、弧长控制和工艺控制等任务。Nios Ⅱ主要功能是焊接时序控制和与显示板和送丝机的通信,具体来说是将焊接参数发送到面板,将波形数据和参数控制信息通过双口RAM传给FPGA并控制送丝机的起停、气阀的开关和送丝速度等。显示面板硬件上采用“数码管+LED”的显示方式,输入则采用旋转编码器结合按键的方式,实现了焊接参数输出、焊接参数显示和波形数据生成等功能。在完成了硬件和软件设计后,本文对所设计的控制系统进行了测试,包括PWM测试、电压环测试、电流环测试、焊接工艺处理功能测试以及整体的焊接测试。实验结果表明所设计的系统焊接过程比较平稳,达到了实际焊接要求。最后总结了本文的主要工作,并指出了存在的不足和下一步改进的方向。