轮廓控制是利用控制图理论对呈现特定函数关系（此函数关系称为轮廓）的过程（或产品）质量特性进行控制，是质量工程领域统计过程控制中的研究热点。本文将针对复杂产品制造加工过程中的实际问题，主要就轮廓内测量点位置发生变化、轮廓内数据存在相关性、轮廓特定变异预先已知和轮廓中变量为角度变量等情况下的轮廓控制方法分别进行研究。首先，针对不同轮廓内测量点位置发生变化的情况，构建了基于线轮廓度误差的非线性轮廓联合控制图，给出了联合控制图的设计方法。比较研究表明，联合控制图在检测参数误差时非常有效，且优于其他基于差异度量的控制方法；而且在同时检测过程中的参数误差和形状误差时对于小偏移非常敏感。另外，提出了联合控制图的实施步骤和过程调整原则，有利于控制方法的现场应用和对实际生产过程的调整。其次，当轮廓内数据存在相关关系时，构建了基于高斯过程模型的内部相关性线性轮廓联合控制图,提出了两种休哈特类型多元控制图分别用于监测第二阶段中轮廓线性部分和内部相关性。所提方法在与其他方法比较研究中考虑了不同受控轮廓内部相关强度。仿真比较结果显示，当检测线性部分的变异时，所提方法在受控线性轮廓内部相关性较强时的控制性能较好；在监控线性轮廓内部相关性时，所提方法对于相关关系的较大偏移更为敏感。而且，应用分析研究表明，所提联合控制图在实际应用中较为方便，而且能有效对过程进行控制。再次，对于预先已知过程发生特定类型变异的情况，建立了三种用于快速检测过程中线性轮廓形状变化的定向控制图。比较研究显示，所提定向控制图均能快速检测出过程中特定变异，且具有稳健性；当失控轮廓在受控轮廓附近波动时，所提方法对线性轮廓的形状变化较为敏感；当失控轮廓偏离受控轮廓较多时，在轮廓内测量点个数较多时所提方法也能快速有效检测线性轮廓的形状变化。最后，研究了角度变量线性轮廓控制方法，建立了角度变量线性轮廓的第二阶段控制图，并提出了第一阶段控制方法。模拟仿真分析表明，所提第二阶段控制图能快速有效地检测过程变异。