工业过程中的控制系统至今已经经历较长时间的发展,而与之密切相关的性能指标评估与诊断工作也经历了几十年的发展并出现了各有侧重的基准以及评价标准。但是随着生产规模不断扩大,控制系统规模也随之不断变得愈发庞大起来,控制器结构日益复杂、控制器数目不断增加,需要研究的控制变量以及控制参数也不断增多,单纯的单变量控制系统研究方法已经不再适应实际问题,多变量控制系统的性能评估与诊断逐渐成为控制研究领域的重点与热点。本文以多变量控制系统最小方差为性能评价基准,对多变量控制系统进行了多种方法的研究,具体包括以下几个方面：1)阐述了基于方差的控制理论及参数选择原则,研究了基于IAE(Integral Absolute Error, IAE)进行系统振荡分析的基本步骤,实现了系统性能的振荡分析和评价。2)采用回路耦合指数法以及AHP (Analytic Hierarchy Process,AHP)算法对多回路系统的耦合度进行了分析研究,通过建立回路耦合矩阵计算回路的重要度,引入AHP算法对各回路重要度进行重要度排序,提供了更为直观的耦合分析结果。3)基于协方差基准自定义用户指标算法,以不同基准期指标比率的变化趋势作为系统性能评估的基准,结合EMD (Empirical Mode Decomposition, EMD)信号分解法,将其运用于控制系统的性能分析,实验表明其结果优于传统方法；同时应用ACF (Autocorrelation Function, ACF)方法结合RDI值对系统性能进行评估,取得了较为理想的结果。最后对不同方法的评估特点进行分析归纳,为系统评估工作提供依据。