可重组制造系统作为可以适应多品种、变批量、多功能、快速交货和短的产品市场寿命生产模式的新型制造系统，受到了理论界和工程界的广泛关注和深入研究。由于可重组制造系统具有模块化、可集成、可定制、可变结构以及可诊断的新特点，发展与之相适应的关键使能技术成为一项重要的研究课题。建模、调度和控制作为支撑制造系统提高管理水平、优化水平以及自动化水平的关键理论与方法，其研究和应用的成果已经成为制造系统总体应用水平的一个重要标志。本文基于系统动态重构和模块化的特点，利用Petri网这一形式化和图形化分析工具，提出和设计了可重组制造系统的建模、调度和控制方法，并进行了大量的数值仿真和比较研究。本文的研究成果推进和丰富了可重组制造系统关键技术的研究，并对解决与之相关的制造系统问题具有一定的指导作用。 本文的研究问题及所取得的主要成果归纳如下： (1)提出可重组制造系统的理论框架及其关键使能技术。分析了多品种、变批量的生产方式对制造系统的要求，对适应这一发展趋势的可重组制造系统定义、特性和组成进行了描述，提出可重组制造系统的结构和设计原则，给出了可重组制造系统的理论框架，指出和详细分析实现可重组制造系统关键使能技术，并阐述如何运用这些技术实现可重组制造系统。从技术角度提出实现可重组制造系统的一个切实可行的完整体系。 (2)提出基于扩展随机Petri网的可重组制造系统建模方法。为适应可重组制造系统变结构的特点，采用自底向上建模方法，将可重组制造系统不同类型的加工资源对应于相应的扩展随机Petri网基本模块，采用过渡变迁合成扩展随机Petri网模型。该模型通过反映可重组制造基本特征的模块，可方便、有效地描述可重组制造系统的组元升级和组态调整。模型能适应任意分布的制造系统，可精确的反映生产过程。 (3)提出基于行为表达式的可重组制造系统性能分析方法。为克服目前常用的基于Petri网可达图的性能分析方法存在状态空间爆炸的问题，将行为表达式的性能分析方法引入可重组制造系统的扩展随机Petri网模型，给出了可重组制造系统性能分析方法，该方法可不必画出系统可达图就可进行系统性能分析