电子束焊机凭借其自身的优势，在近几十年中得到了飞跃发展。目前广泛用于诸多领域如：在航天、军工、造船等。随着工业技术的发展，对电子束焊机的控制精度、稳定性等要求越来越高，传统电子束焊机由于其控制精度等方面的缺点，已经越来越难以跟得上目前工业发展的需求。提高电子束焊机焊接精度的关键之一就是提高电子束高压电源的稳定性。传统的高压电源附加装置负载、成本较高并且控制精度和动态特性都不够好。为此本文从这方面着手设计一个基于Zeta变换器的高压开关电源系统。　　本文首先介绍了国内外电子束焊机的发展现状，对电子束焊机的发展趋势和特点进行分析，并分析对比了各电源系统的特点及优缺点，提出了以Zeta电路拓扑结构作为电源系统主电路的方案。基于状态平均法对Zeta电源系统进行建模，通过Simulink对整个电路系统进行仿真验证，并给出了较好的系统元器件的参数值。然后根据模拟控制与数字控制的对比，采用了以ARM芯片为控制核心的数字控制方式。鉴于PID算法的优越性和常规整定方法对PID参数确定的局限性，采取了以PID数字控制方式为主，以遗传算法对PID参数进行优化的控制算法。对此种算法的控制效果用MATLAB进行了分析和验证,可以直观的看出经过优化的PID算法比常规整定的PID算法响应速度更快、抗干扰能力更强。由于整个电路的电压较高，采取了硬件保护与软件抗干扰相结合的方法，提高系统的稳定性、安全性和可靠性。　　仿真和实验结果表明，所设计的高压开关电源系统具有输出稳定、动态响应快等特点。较好的满足了目前工业发展对电子束焊机高精度的需求。并且本系统的电路比较容易设计和实现，对提高高压电源系统的性能具有一定的积极意义。