离散事件系统(Discrete Event System,DESs)可描述工业实践中诸多现象和流程,它是以事件为驱动的动态系统。在系统设计时可设定约束条件来控制系统进入预期状态,完成特定的任务和目标。本文的研究对象自动制造系统(Automated Manufacturing Systems,AMSs)因具有事件驱动的特点归类于DESs。在生产实践中AMSs由多个子系统或模块有机组合而成,子系统和模块间对系统的资源存在相互竞争。有限的系统资源在分配不合理的情况下容易引发死锁,死锁可导致系统无法完成预期目标,因此死锁控制是AMSs设计的首要任务。本文选择具有图形化、数学化特点的Petri网为自动制造系统建模,利用Petri网进行死锁分析以获得系统死锁控制策略。Petri网的死锁分析方法主要基于模型的结构和可达图,基于结构或可达图的死锁分析方法各有优劣。本文结合可达图分析和信标理论,采用多步向前死锁预测方法获得系统最优死锁避免策略。多步向前死锁预测方法是一种动态的方法检测系统死锁,系统每到一个状态发射一定长度的变迁序列(长度即死锁预测需要的步数)检测可达状态是否发生死锁。确定死锁预测的步数需要计算不存在严格极小信标被清空的死区标识,现有的多步向前死锁预测方法需要计算完整可达图,然后将可达图分为死区和活区才能获得这类标识。面对规模大、结构复杂度高的模型,采用这种方法来计算这类标识十分困难。本文针对现有多步向前死锁预测方法的不足,主要完成以下工作:(1)在使用多步向前死锁预测方法对Petri网死锁分析时,利用模型简化规则简化去掉和死锁无关的结构,提出多步向前死锁预测方法和模型简化规则结合获得模型最优死锁避免策略。模型使用简化规则去掉与系统死锁无关的结构,不影响多步向前死锁预测需要的步数,确定死锁预测需要的步数只需要计算简化模型即可。使用简化规则降低了模型结构复杂度,有效地减少了可达标识数量,提高了计算死区中不存在严格极小信标被清空标识的效率。(2)为了避免多步向前死锁预测方法获得最优死锁避免策略计算完整可达图,本文使用分支定界法和整数线性规划法求解简化网模型的死标识,由死标识逆向生成计算死区标识。计算死区中没有严格极小信标被清空的标识只需要计算死区标识,这种计算方法避免计算完整可达图,缩小搜索范围提高了计算效率。(3)Petri网模型中有部分非共享资源和系统死锁无关,在Petri网死锁分析时去掉这些资源可以简化分析。虽然去掉这些资源不影响系统死锁,但是改变了多步向前死锁预测需要的步数。本文通过自动机理论中同步积运算由简化模型计算原始模型死锁预测需要的步数,达到了只分析、计算简化模型获得原始模型的最优死锁避免策略目的。