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作为当代制造业不可或缺的一部分,柔性制造系统(Flexible Manufacturing Systems-FMSs)具有传统制造过程所不具备的柔性和灵捷性。柔性制造系统通常是由数控机床、缓冲器、夹具、机器人、自动导向小车以及其它材料处理设备构成的计算机控制系统,其中一部分设备被视为柔性制造系统的共享资源。从形式化的角度来看,柔性制造系统属于资源分配系统。根据多变的产品规格,柔性制造系统可以动态地配置和分配资源。通过资源共享,柔性制造系统可以同时加工多个不同的原始工件,从而满足多品种小批量的生产需求。但由于并发系统中对有限资源的竞争,导致柔性制造系统中死锁的出现,进而引发一系列不良的后果。目前,针对自动制造系统中出现的死锁问题,已研发出了多种死锁控制策略,分析和控制柔性制造系统中的死锁问题势在必行。柔性制造系统无死锁意味着系统中的一个或者多个并发加工进程始终可以完成。此外,活性是柔性制造系统的一个重要性质。非活性是制造系统中不希望出现的一种状况。需要注意的是活性意味着无死锁,但非反之亦然。一旦系统不活,系统中某些事件可能永远无法执行,导致局部或全局死锁。对于一些与生命和基础设施安全密切相关的系统,一旦出现死锁,必将造成巨大的生命和财产损失。Petri网作为一类有力的数学工具,广泛应用于柔性制造系统的建模、分析和控制。Petri网模型的活性意味着在一个系统中,从任意状态开始的每一个操作都是可执行的,意味着不存在全局死锁或局部死锁。本文致力于研究Petri网建模的柔性制造系统的活性检测以及死锁控制问题。主要研究成果如下:1.对于一类加权的S3PR网,简称WS3PR,充分利用该类网的结构特性对其进行分析。通过研究资源库所标识与其输入输出弧权值之间的约束关系,给出了α-变迁和β-变迁的概念。根据强连通子网和树结构的相关性质,导出了资源库所标识与其相关输入输出弧权值之间的数值组合关系,进而提出了判断网活性的充分条件并给出了一种简单图示的活性检测算法。2.作为WS3PR活性检测方法的一种拓展和应用,针对S3PR网的一类子网-LS3PR,提出了一种通过资源配置保证网系统活性的方法。利用LS3PR网的结构特征以及资源子网的相关知识,通过分析资源库所标识与闲置库所标识之间的约束关系,进而对系统中的资源进行配置。在充分利用资源子网结构特性的基础上给出了计算LS3PR网中每个资源库所标识的算法,并证明所给出的算法是多项式复杂的。3.从技术角度来说,大多数死锁控制策略都是通过对Petri网状态空间分析或结构分析而提出的。本文给出一种基于资源重配以及控制器重构的死锁预防策略。首先给定一个网模型,对其中的每个资源库所的标识进行重新分配使其均为一,在此标识下的网模型的可达状态与原网相比大大减少,在此情况下利用区域理论设计该网的控制器。此后,将该控制系统当中的资源标识重新设置到最初给定值。在不需要改变控制器结构的情况下,通过逐步改变控制器的标识来实现原网的死锁控制进而使其为活。通过实例验证,所给出的死锁预防策略使系统的许可行为达到接近最优。4.针对S3PR网,首先给出了关键资源库所和与其相关的多路径资源持有库所的概念。通过分析关键资源库所和环资源子网的结构特性,给出了环资源子集导出严格极小信标的充分条件。根据该条件,可以计算出给定S3PR网中所有的严格极小信标。最后,在总结全文的基础上,对柔性制造系统活性分析与死锁控制的未来工作进行了展望。