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针对多变量系统中各变量之间的强关联、强耦合和系统故障时难以定位等特点，提出了一种基于多元统计过程的故障检测与诊断方法。采用主元分析法（ PCA）提取原始复杂数据空间的统计特征，经映射投影重构能最大程度表征有用信息的主元数据，以检测和分析系统中的故障信息。多变量液位控制系统的实际运行表明，主元分析法不仅能够对生产过程进行有效故障检测与诊断，而且减小了外界噪声的影响，为实现复杂系统的容错控制提供了保障。