SiC单晶具有优良的物理机械性能,因而大量用于大功率器件和IC行业。但由于材料的高硬度和高脆性,使其加工过程变得很困难。金刚石线锯切割技术以其切缝窄,环境友好及切片质量较高等优点被广泛用于硬脆材料的切割过程中。SiC单晶的切割作为晶片制造过程中的首道工序,对后续加工有重要影响。切割过程中切割力的动态变化,经常造成切片崩碎和线锯断裂,严重影响了切片的表面质量。本文针对SiC单晶切割过程中的力进行分析,建立面向控制过程的动态切割力的模型,并设计了两种控制器通过调节进给量使切割力在整个晶片切割过程中保持恒定,并对控制效果进行了对比。分析了线锯速度、工件进给速率、工件转速和线锯张力对切割力的影响,选定了对切割力影响最大的因素工件进给速率,将系统简化为单输入单输出进行系统建模。针对实验中使用的往复式金刚石线锯切割系统,分析了切割力的产生及切向力、法向力的特点,选定法向力作为最终的控制输出。构建了由工件进给速率和法向切割力构成的单输入单输出模型(SISO)。通过F检验残差的方差判秩法,对SISO过程输入逆M序列,分析系统输出,计算相关统计量辨识系统,获得系统的阶次。MATLAB仿真对比了普通递推最小二乘和遗忘因子递推最小二乘算法的优劣,采用遗忘因子为0.98的遗忘因子递推最小二乘法作为本文的参数辨识方法,建立了进给量与法向切割力的差分方程模型。设计了最小方差自校正和广义预测控制两种不同策略的控制器。使用MATLAB进行系统仿真,结果表明两种控制器都可以达到控制切割力的要求。由于广义预测控制较最小方差自校正控制对模型的要求低,采用局部滚动优化,避免了模型失配引起的误差,控制效果更优。搭建了金刚石线锯控制实验系统,对两种控制器进行了阶跃信号、方波信号、三角波及正弦波信号的跟踪实验。实验表明,两种控制器都能够很好的跟踪参考输出,具有良好的鲁棒性。与普通恒进给加工过程相比,恒法向力加工得到的SiC单晶切片表面质量更好,加工效率更高,实现了SiC单晶切割过程多变量的控制提供了基础。