现代科学技术日新月异的发展，使流程工业生产系统日趋大型化、集成化。伴随着生产系统复杂性的增加，系统故障检测与诊断能力的提高成为了一个必须解决的重要问题。本文针对流程工业中扮演着重要角色的化工过程的故障检测与诊断系统进行了若干问题的研究，在数据处理、故障检测、故障诊断三个方面取得了一定的进展。 数据处理方面，本文提出了一种新的小波去噪阈值构造方法，对软硬两种阈值进行了折衷。去噪效果得到改善。 故障检测方面，本文针对独立成分分析提出了一种降维规则，弥补了独立成分分析使用PCA降维的缺陷。 故障诊断方面，本文提出了一种新的RBF网络的中心选取策略，改善了RBF网络的分类能力，并使用Fisher判别分析加强了进入网络数据的可分性。 此外，本文还针对一个实际的精馏塔设备进行了控制系统的实验方案设计。