在军用卫星、战略导弹、神舟飞船和运载火箭等推进系统中，许多构件都采用了薄壁、精密、复杂的毛细管板钎焊结构。新型推进系统发动机对喷注器毛细管板钎焊结构提出了高性能、高可靠性和长使用寿命要求。新产品、新构件、新器件的设计不断推进焊接技术向前发展，从而推动了焊接新技术革命的不断出现。　　高能束流材料加工具有微焦点、深穿透、高能量密度、高速扫描、高速加热、精密控制的特点，因此在航空航天构件的制造中，如:箭、弹、星、船体板壳结构、容器、发动机离合器、齿轮、复杂空间曲线机匣、发动机泵体、活门组件、压气机导向叶片、静子叶片组件、涡轮叶片、涡轮导向叶片等都广泛采用真空电子束焊接或真空钎焊。在空间推进系统发动机的喷注器、压力温度传感器、惯性器件的薄膜、丝、箔精密结构、波导、机载弹载雷达天线（平板缝隙阵列天线、相控阵天线）等形状复杂的构件制造中，真空炉钎焊、真空电子束焊接具有无可比拟的优越性。开发一种精密、高质量、高效率的真空电子束钎焊技术，对空间推进系统发动机的各种精密、复杂部件加工制造具有重要的工程价值。　　论文将高能密度电子束、真空钎焊、电子束扫描控制等各方面的优势相结合构建基于电子束输入能量控制的真空电子束钎焊试验研究平台及扫描电子束钎焊控制系统。真空电子束钎焊试验研究平台由工业控制计算机、可编程控制器、NI数据采集卡、双色红外测温仪和通用电子束焊机等组成。提出了真空电子束钎焊扫描轨迹、能量密度、钎焊温度PID控制及模糊控制方法，具有电子束加热斑点移动控制、钎焊接头温度的上升速度控制、恒值控制等功能，实现了电子束扫描轨迹及输入能量的实时调节、电子束能量分布的计算控制、电子束输入功率的自动调节、钎焊接头温度的PID控制及模糊控制，使电子束钎焊成功应用于航天发动机推力室喷注器毛细管板结构的焊接。　　所设计的真空电子束钎焊控制系统由电子束焊接顺序自动控制、电子束扫描轨迹控制、温度检测及温度信号处理、束流在线调节、电子束能量密度计算与显示等五个子系统组成，分别完成电子束焊机控制、真空系统监测、电子枪电源控制、电子束加热斑点运动控制、接头温度检测与信息反馈、钎焊温度PID控制及模糊控制。　　在系统设计的基础上，进行了硬件平台搭建、程序设计、实验设计，并对全部设计内容进行了实验验证，结果表明，所设计的系统是科学、合理、高效的。　　论文阐述了电子束扫描轨迹控制原理、编辑设计方法、扫描轨迹参数调节方法、电子束钎焊温度测量方法、数据处理及信息反馈控制，提出了控制钎焊温度的PID控制器及模糊控制器，并进行扫描电子束钎焊过程温度控制试验，给出了实验结果。　　在电子束加热过程中，采用模糊控制方法控制升温速度，得到波动极小的升温曲线及束流调节曲线。升温过程与恒值加热过程构成电子束钎焊一个完整工作循环，升温过程控制不仅影响接头性能，而且还影响升温过程到恒值过程的转换，从升温到恒值的转换由于要引发PID或模糊控制，因此在转换过程中，升温过程的惯性应预先得以控制，避免在随后的恒值控制中引起不必要的温度过冲。采用本文给出的升温速度模糊控制方法，升温速度可以在升温过程中实时调节，使升-恒转换过程的温度过冲得到有效控制，处于允许的范围之内。　　对电子束钎焊对象进行理论分析与实验验证，发现电子束钎焊被控对象为积分对象，恒值控制分系统的主要任务是控制系统的动态性能指标。　　对基本PID控制器进行了参数整定，结果表明，扩充临界比例度法对电子束钎焊被控对象进行PID参数整定是有效的，而扩充响应曲线法所整定出的参数导致系统不稳定。　　以扩充临界比例度法所整定出的PID参数为基础，对参数进行了在线调节与优化，并对基本PID控制器进行了改进，结果表明，采用积分分离PID控制器，可以满足电子束钎焊对动态性能指标的要求。　　本文对作为智能控制中最有效的模糊控制技术在电子束钎焊中的应用也进行了尝试，设计了模糊控制器，结果表明，采用模糊控制器虽然可以得到优良的动态性能指标，但系统存在静差。本文采用PID控制器与模糊控制器并联组成复合控制器的方法消除了系统静差。　　通过对采用基本PID控制器、积分分离PID控制器、模糊控制器、模糊PID复合控制器等所进行的钎焊温度控制的理论分析与实际钎焊温度控制试验研究表明，采用积分分离PID控制器或模糊控制器对钎焊温度进行控制，可以得到基本无超调的动态特性，采用模糊PID复合控制器在保证系统具有优良的动态特性基础上，可以消除系统静态误差。　　电子束钎焊接头温度闭环控制中采用PID控制方法及模糊控制突破了姿控发动机薄壁毛细管板结构真空电子束钎焊技术瓶颈。实现了电子束钎焊温度的高精度控制，温度控制精度达到3‰以内。成果在XX卫星发动机喷注器的薄壁毛细管构件钎焊中得到了应用，构件经冲击、振动、气密地面力学环境试验，各项性能均符合验收技术指标。　　电子束流扫描模式、扫描轨迹可控性可以通过横向多线程扫描，模拟多束流，实现多熔池焊接;也可以通过纵向串列多点扫描，用于热敏感材料预热、焊接、焊后回火复合工艺处理，消除焊缝裂纹;也可以通过多点对称连续扫描，实现构件对称焊接，降低焊接变形;多点局部扫描或连续扫描还可以用于工模具的局部热处理、表面改性。电子束扫描轨迹、束流能量可控性为电子束焊接、电子束钎焊、材料表面热处理、材料改性以及特殊电子束材料加工提供了可行性，开辟了一个崭新的应用领域。