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随着国际上对低碳、甚至无碳能源的倡导,世界各国开始积极响应,纷纷涌入光伏发电领域。面对如此迅猛的发展势头,视为核心基片的硅片生产效率已经远远满足不了全球市场的需求,在中国这种紧缺势态尤为严峻。国内市场由于基片切割设备关键技术的匮乏出现严重的设备紧缺、无法自给；同时高成本一直是钳制我国光伏发电规模化应用的又一致命禁锢,其中硅片及其切割成本占光伏发电总成本的55%左右。因此为推动我国光伏产业的大规模发展,应积极研发自主核心切割设备,实现设备自给自足；同时力争完成硅片的高切割工艺要求,削减与硅片及其制造相关的成本项,降低光伏发电总成本。本文针对这一目标,深入研究多线切割机的技术难点,尤其攻克决定切片质量的控制系统关键问题——走线系统的多轴速度协调同步控制,以精确恒定线锯张力,减小其在加工过程中的波动,从而满足高切割工艺要求,实现高精度、高效率、高质量、低成本的切片生产。1)针对本课题设计的多线切割机,就其控制系统中精确恒定线锯张力的关键问题,以从根源上杜绝张力波动为出发点,研究直接引起走线系统张力波动的多轴速度协调同步体系,并分析其同步实施重难点,给出技术路线；2)针对收／放线辊与加工辊线速度同步跟随的非线性、时变系统,分析传统PID控制的局限性,提出一种存在对象扰动时的离线模型参考自适应逆控制方法,并采取变步长LMS滤波算法、优化设备走线速度曲线,进行仿真实验。结果表明：该控制方案能有效提高时变系统的鲁棒性、自适应性,表现出了较优的同步控制精度及系统动态特性；3)针对排线装置均匀整齐布线等工艺要求,剖析常规排线方式及接近开关限位的弊端,设计伺服电机排线机构：将同侧线辊与排线轴的速度设置成主从关系,并搭建以PID控制为核心的排线导轮直线进给速度的自动补偿系统；通过电机自带的编码器实现软限位。最后就该控制思想在西门子SIMOTION运动控制系统中的硬件及软件实现做详细介绍；4)针对已搭建的切割设备,给出多轴速度协调同步、线锯张力恒定的检验标准,并进行样机试验。结果表明：该方案对多轴系统的速度同步控制精度高、动态响应速度快、工业可行性强,在相关领域有较大的实际应用及参考价值。