为了便于系统分析与综合,人们通常需要对物理系统进行一定层次的简化及抽象,并在此基础上建立相应的数学模型。离散事件系统是人们对异步发生的离散驱动的物理系统的一种抽象。随着信息化水平的不断提高,特别是数字计算机控制的制造技术的不断发展,离散事件系统大量涌现,如通讯网络、柔性制造系统、物流管理系统以及火车和航空调度系统等。这些系统都是典型的离散事件系统,这些系统中事件的发生都具以下共同特征:异步性、顺序发生性、并发性、冲突性、非确定性、死锁以及相互抑制等。这些特征决定了系统行为的复杂性。为便于研究离散事件系统自身的规律并在此基础上对系统进行控制,需要研究离散事件系统的建模技术、系统行为分析方法以及相应控制律。本文以Petri网作为研究离散事件系统的工具,主要开展了以下工作:第一、提出只需一个控制库所通用监督控制器设计方法。该方法以现有Petri网为研究对象,通过分析可达图信息,得到关键变迁集及相应的危险标识集。在此基础上通过对危险标识添加监控函数的方法达到禁止系统进入非法状态空间的目的。仿真实验表明,该方法可有效减少控制库所的数量,实现控制器结构的统一性。第二、根据区域理论,提出了降低求解Petri网危险标识集计算代价的方法。该方法结合Petri网的P-不变式（结构属性）及死锁的定义设计了一种混合整数规划（Mixed Integer Programming,MIP）算法,用于求解死标识集。再由死标识集出发,通过状态方程推算出危险标识集及相应的关键变迁集。由于该方法采取了由死标识区域计算坏标识区域进而推算危险标识区域的思想,避免了遍历Petri网的所有可达标识区域,因而降低了计算代价。第三、建立了一个可以求解魔方的Petri网模型。该模型模仿人工求解魔方的角先法求解过程,基于状态控制的思想,利用宏变迁代表人工求解过程中需要记忆的公式,实现了魔方的求解。仿真结果表明该模型可以像真人一样求解魔方。第四、提出一种离散事件系统的建模方法。该方法在建模时即考虑控制约束,以降低系统的行为复杂性,为系统行为分析及控制降低难度。使用该方法建立了人鬼过河这一离散事件系统的模型。仿真结果显示,由于建模时对是否允许某种乘船方案加入了基于状态控制的约束,使得模型在无须人为干预的情况下即仿真出合理的过河方案。这一实例验证了在建模时加入基于状态的约束用以降低系统行为复杂度是可行的。第五、鉴于混惑会影响离散事件系统的多线程运行及控制决策,提出了一种算法用于求解系统所有的混惑,为系统建模及进一步控制奠定了基础。通过分析混惑状态的特征,基于已存在的Petri网混惑结构检测方案,进一步提出混惑状态的代数估计算法。该算法不再监督系统的状态演化,而通过分析系统的静态结构和初始条件实现混惑状态的估计。研究成果可用于系统建模阶段的冲突合理性分析。最后,用一个柔性制造系统实例对提出算法进行仿真,结果表明,提出的方法能够有效地估计目标系统的所有混惑状态。