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传统的故障诊断方法从未涉及复杂系统中的多个控制回路对系统故障存在的屏蔽及累积作用。本文利用深层定性知识模型,符号有向图模型,对生产流程中常见的单回路和串级控制系统进行了建模与故障诊断研究。首先,从控制机理出发,建立了具有通用性和实用性的控制回路SDG模型;其次,针对控制回路SDG模型的诊断推理,提出基于假设-验证的双向推理算法,可进行含有多个控制回路的系统故障诊断,诊断分辨率较高。通过对某厂常压蒸馏装置进行基于SDG模型的故障诊断,可以验证基于SDG模型的故障诊断方法应用在包含多个控制回路的复杂系统故障诊断时的有效性与可行性。