现代工业过程日趋大规模高集成度,一般的石油化工过程往往包含成百上千的控制回路,由于这些控制回路通过物料,热量,反馈作用等相互影响,由设备故障和外部扰动等引起的振荡极易在回路间传播,形成厂级振荡,对生产操作平稳性和企业经济效益造成严重影响。如何自动化地检测到振荡并追踪振荡在回路间的传播,最终定位振荡源并消除故障对控制性能和能源利用率的提高有重要意义。本文的主要研究内容如下：1.针对多频率振荡检测的难点,提出了利用频域滤波的自相关函数规律性检测方法,通过功率谱分析,将振荡频率分离后分别由单个谱峰的功率谱估算自相关函数,并根据其周期规律性判断振荡发生与否。此方法能检测到多周期振荡,且根据需要滤掉低频干扰,提高了根据功率谱分析信号相似程度的准确性。最后通过仿真过程和TE Benchmark实验对比分析了多种振荡检测方法的优缺点。2.提出了利用符号转移熵估计回路间因果关系的方法,以此推理振荡在回路间的传播关系,在保证结果准确性的前提下大大减小计算量。并对比利用互相关函数估算时滞的振荡传播分析方法,以及利用转移熵判定因果关系的方法,利用TE Benchmark实验验证了各种方法的有效性。3.对比分析了多种振荡源定位方法,包括利用信号功率谱矩阵主元分析后的得分向量间的欧式夹角代表功率谱的相似性,根据相似性由小到大的顺序生成谱分类树；利用功率谱包络的估算结果计算振荡因子,振荡因子越大的频率越接近厂级主要振荡频率；利用功率谱矩阵非负矩阵分解的结果计算每个振荡元强度系数,以此对各个回路进行分类分析。最后利用TE Benchmark实验对比分析了每种方法的使用局限和优势。4.针对主要的振荡问题和工业振荡诊断的需要,介绍了几种非线性检测方法,在缺乏过程知识和非入侵系统的前提下,对区分内部和外部原因提供帮助。搭建结合Choudhury粘滞模型的TE Benchmark实验过程展示了各种方法的有效性。