本文研究了柔性制造系统中的死锁预防问题，研究的目的是设计结构更简单、可达状态更多的优化的Petri网控制器.根据以前的工作，将Petri网中可被清空的信标分为基本信标和从属信标.给每个基本信标添加一个控制库所，通过调节基本信标的控制深度变量，就可控制所有的从属信标，得到结构较为简单的网系统.鉴于此，本文主要研究基于信标的优化控制器的设计，并在基于广义互斥约束的控制器设计中引入基本约束的思想，从而优化控制器的结构，得到相对简化的受控网结构，主要研究工作可概括如下： 首先，针对Petri网的一个子类-S3PMR网提出一种优化的死锁预防策略.在此策略中，引入混合整数规划(MIP)算法，保证在一定条件下，可以得到最优化的Fetri网控制器.当最优化的控制器不能得到时，给出一种基于基本信标的死锁预防策略，对基本信标添加控制库所，可使所有的严格极小信标被P-不变式控制且不会产生新的可被清空的信标，同时优化控制库所的输出弧位置，较小的限制了系统行为，得到结构较为简单的受控网系统，而且使受控网满足最大可控特性. 其次，研究了资源分配系统(RAS)中有资源竞争导致的死锁问题.将用于死锁避免的C/D-RUN控制策略扩展到基于基本信标的死锁预防策略中，针对Petri网的一个子类-S3pR网，提出了一种优化的死锁控制策略.该策略通过合理分配控制库所的资源，从而保证不存在死锁的状态.通过对基本信标添加控制库所，使所有基本信标均为P-不变式可控，得到活的、结构简单的、许可行为更多的Petri网控制器. 最后，研究了基于广义互斥约束(GMEC)的控制器的简化设计.将所有的GMEC区分为基本约束和从属约束，并给出了从属约束成为冗余约束所要满足的初始条件，当初始条件不满足时，则可以通过调整其相应的基本约束的控制深度变量使之成为冗余约束.提出了一种基于基本约束的死锁控制策略，在此策略中，仅对基本约束添加控制库所，通过调整某些基本约束的控制深度变量可使从属约束被间接实施，成为冗余约束.该策略不需要对所有的GMEC添加控制库所就可以保证受控网无死锁，可以得到结构较为简单的控制器. 对于本文所提出的死锁控制策略，不仅给出了严格的理论证明和详细的计算方法，还应用到柔性制造系统的多个实例中，所得控制结果充分体现了本文所提的策略的优越性.