柔性制造系统(FMS-Flexible Manufacturing System)被广泛应用于先进制造业的生产。由于灵活的加工模式,使得柔性制造系统能够在保证产品质量的前提下,缩短产品的生产周期,提高加工精度和生产效率,从而降低生产成本。但是大型制造系统的内部结构很复杂,可靠性不高,因此导致柔性制造系统难推广到大型制造系统。当系统运转出现故障时,短时间内很难排查问题所在,因此确保大型制造系统的可靠运行非常重要。本文以Petri网为工具对大型柔性制造系统进行建模,先对组成大型制造系统的每个子系统进行建模,然后使用模块法在满足一定的限制规则下进行合成,合成之后的系统不用进行后验性分析就一定能够可靠地运行。本文首先提出了加权资源控制网(WRCN-Wighted Resource Control Net)合并时需要满足的6个限制规则,本文通过设立这些规则使大型网满足活性。这些规则描述为:拥有活性且不存在退化行为的WRCN,通过共同变迁路径合成时,能够直接或者间接触发共同变迁路径的源库所唯一,而且资源库所中托肯数和源库所的所有输出弧权值之积大于源库所中托肯数和资源库所输出弧权值之积。遵守这些规则合成的大型网必然满足活性。WRCN合成网只能够对资源行为进行建模,因此本文在WRCN基础上研究了可以同时对资源行为和过程行为进行建模的受加权资源控制的过程控制网(PCNWR-Process Control Net With Wighted Resource)。过程控制网(PCN-Process Control Net)和WRCN通过连续的共同变迁路径进行合成,PCN中工作库所的托肯数小于与PCN存在至少两段共同变迁路径的WRCN资源库所中的托肯数,而且所有子网中不存在退化行为。合成之后的PCNWR一定拥有活性。最后对以上的模型运用一种不需要直接计算信标的线性规划方法进行活性检测,进一步验证了限制规则的正确性和实用性。与现有的子网合成理论相比,遵守本文限制规则的子网合成之后一定满足活性,不需要再对结果网进行后验性分析。对于大规模的制造系统来说,节省了大量计算信标的时间;该规则不仅适用于最常见的单资源加工模式,更适用于一般化的多资源加工模式;合成网在自动制造系统中不仅可以对资源行为进行建模,而且还可以对更复杂的过程行为进行建模,例如复杂的资源共享、并行结构、集成装置、拆卸过程。总之,本文中提出的限制规则降低了对大规模柔性制造系统活性构建的难度,提高了生产的可靠性,更利于推广。本文研究成果能够支持柔性制造系统面向大规模多品种的加工生产,帮助提升生产效率与保证生产质量。