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随着市场竞争的日趋激烈,采用柔性制造系统来提高生产效率已经成为制造企业的重要发展趋势之一。由于柔性制造系统中资源高度共享,如果缺乏有效的控制方法,就会发生死锁。死锁将降低生产率,并造成巨大的经济损失。因此,对死锁问题的有效处理是获得高生产率的必要条件。目前,随着自动化水平的日益提高,柔性制造系统中的死锁问题已经成为理论界和工程界关注的热点。作为一个数学建模工具,Petri网能够描述资源共享、冲突、互斥、并发和不确定性,而且能帮助研究者发现系统潜在的死锁并使用相应的控制策略来防止死锁,因而被广泛地应用于柔性制造系统的死锁分析与控制。在众多Petri模型中,S3PR网是学者们研究柔性制造系统死锁问题时较常用的模型。本文的研究工作主要集中在提高严格极小信标计算效率、简化活性控制器的结构、提高活性控制器的行为许可性,研究成果如下：1、针对S3PR网,提出一种基于树从最大被清空信标中提取极小信标的算法。与现有的一些方法相比,此法的优点在于能够给出图形化的极小信标提取过程,简单直观。2、资源环法是目前计算S3PR网严格极小信标最有效的方法之一。针对S3PR网,本文提出了基于树计算资源环的算法并提出环资源子集的概念以克服资源环法的不足。同时,本文提出环资源子集的计算算法以及环资源子集对应的信标是严格极小信标的充分必要条件,在此基础上提出一种快速计算严格极小信标的算法。文中柔性制造系统实例表明,本文提出的基于环资源子集的方法的计算效率远远高于其他方法。3、结构复杂性是衡量Petri网活性控制器性能的重要指标之一。针对S3PR网,本文首先提出基于补库所的活性控制器存在的充分条件,在此基础上提出基于补库所的活性控制器设计算法。该算法主要分为三步：首先,计算无限容量S3PR网中所有的严格极小信标；第二,对无限容量S3PR网添加容量函数用以控制严格极小信标并获得活性有限容量S3PR网；最后,通过补库所转换法把活性有限容量S3PR网转换为活性无限容量S3PR网。文中柔性制造系统实例表明,基于补库所的S3PR网活性控制器的结构比较简单,在行为许可性方面也有一定的改善。4、行为许可性也是衡量Petri网活性控制器性能的一个重要指标。针对S3PR网,本文提出一种基于基本信标和补库所的活性控制器设计算法。该算法主要分为四步：首先,计算无限容量S3PR网中的基本信标；第二,对无限容量S3PR网添加容量函数用以控制基本信标；第三,逐渐减小容量函数的值以获得活性有限容量S3PR网；最后,通过补库所转换法把活性有限容量S3PR网转换为活性无限容量S3PR网。文中柔性制造系统实例表明,与现有的一些方法相比,基于补库所和基本信标的S3PR网活性控制器具有较低的结构复杂性和接近最优的行为许可性。最后,在总结全文的基础上,对严格极小信标计算和活性控制器设计的未来工作进行了展望。