离散事件系统用来描述由不规则时间间隔出现的事件驱动的动态系统,而自动制造系统通常被认为是一种特殊的离散事件系统。在生产中经常会出现不同加工进程同时竞争有限资源的情况,这往往会导致死锁现象的产生,造成许多灾难性的损失。因此,为了避免死锁的发生,需要对离散事件系统的状态进行限制以确保系统的行为能够在预期的范围内。在离散事件系统监督控制理论中,将不符合规范的状态称为禁止状态。本文研究的控制器是通过设计合理的控制策略以最少的监控器让系统远离禁止状态,并尽可能保留最多的期望状态。本文利用Petri网作为分析和研究工具。在Petri网监督控制理论中,广义互斥约束以线性不等式的形式表示,是一种非常重要的控制规范。将符合该种规范的状态称为合法状态,不符合的称为禁止状态。基于GMEC设计的活性控制器以控制库所表示,能够直接叠加到Petri网结构中以确保系统在期望状态内运行。通常控制器的设计主要考虑三个方面:结构复杂性、行为许可性、计算复杂性。最大许可行为往往意味着对系统资源的高效利用。在一些Petri网中,如S~4 R网,以前相关的研究工作设计结构简化的控制器时使得系统行为损失的比较多。对于这类网,本文提出了对系统行为进行优化的监督控制策略,即在保证活性前提下,系统尽可能保留最多的可达状态。GMEC中不等式的个数通常作为评价控制器结构复杂度的指标,每个不等式对应一个控制库所,控制库所数目少的监控器结构简单,所需要的控制成本也较低。本文创新性地提出将有界S~4R网转换为动态特性保持一致的安全网,基于安全网设计的控制器结构简化及行为优化的方法使得到的监控器在尽可能实现最大许可的前提下所需要控制库所的数目较小。本文主要完成以下工作:(1)从初始状态和运行状态两个方面进行考虑,提出了一套将共享资源顺序过程系统网转换为更利于描述系统行为的模型即安全网的转换规则,并从多个方面分析论证转换后的安全网能够正确反映原网的动态特性;(2)提出了基于安全网的约束独立性分析算法;并利用分枝定界的思想将不等式分解为最小等价不等式组,即约束等价转换算法。将这两种算法结合使用,设计出一套完整的去掉冗余约束的不等式化简算法,以简化控制器的结构;(3)分析本文提出的算法与之前算法设计的监控器的许可性,并设计案例对照比较,结果表明该算法使受控系统的行为得到了优化。