在自动制造系统中,死锁问题以及系统稳健性问题一直备受研究者们的青睐。通过Petri网建模的自动制造系统,对于死锁问题的分析主要有结构分析和可达图分析两种。结构分析主要是通过添加控制器,使得严格极小信标不被清空,实现死锁控制,但是现有的大部分基于信标的控制策略往往不是最大许可的。基于Petri网模型的全局可达图分析技术,由于可以获得整个系统的全局信息,因而在考虑整个系统的行为许可性方面有较大的优势,但存在状态爆炸问题。在一个典型的自动制造系统中,由于机器老化、观测器性能和器械属性等一系列原因,不可控事件以及不可观事件不可避免。因此,基于自动制造系统的Petri网模型,考虑不可控变迁以及不可观变迁的最大许可行为分析策略必不可少,进而为实现控制器的设计做好铺垫。此外,资源故障在自动制造系统中是一种十分常见的现象,比如传感器故障、工件损坏、电器失灵以及信号丢失等等。一旦不可靠资源发生故障,该进程后续加工路径中需要使用该故障资源的工序将不能进行,致使其他不使用故障资源的进程被阻塞,严重时可导致整个系统停滞。因此,需要实现稳健的控制策略,以保障系统的运行效能。基于现阶段自动制造系统的最大许可行为研究的不足和缺陷,本文致力于解决以下几个方面的问题:1.当前在受控系统行为许可方面的研究,大多考虑系统的变迁是全可控的,进而提出的控制策略,或者考虑了不可控变迁的影响,但提出的控制策略并不是最大许可的。本文考虑不可控变迁对自动制造系统行为许可性的影响,基于系统全局可达图的划分技术,提出了一种算法,从禁止标识出发,逆向推导。由于不可控变迁的影响,系统的许可标识不得不走向坏标识或者死锁标识,进而导致原来的许可标识变为坏标识,许可行为缩小。最终实现存在不可控变迁时,自动制造系统死锁控制的最大许可行为分析策略。2.在实际的自动制造系统中,由于观测器无法观测事件的发生与否,从而导致了不可观事件,这是实际生产生活中真实存在的,我们必须予以考虑。因此,在系统的Petri网模型中,基于全局可达图所有可达标识划分区域的分析,考虑不可观变迁对系统行为许可性的影响,提出了一种系统的最大许可行为分析算法。该算法主要创新点在于考虑不可观变迁时,重新规划全局可达图,从而分析该系统的最大许可行为。进一步,本文同时考虑不可控和不可观变迁的影响,提出自动制造系统死锁控制的最大许可行为分析策略。3.目前,基于不可靠资源的自动制造系统稳健无死锁控制被广泛研究,但是大多数学者提出的控制算法在行为许可性方面都不是最优的,即不能满足最大许可行为。本文提出了一种基于数学规划算法的标识稳健性检测算法,对于不可靠资源故障进行了形式化的定义,并且能够快速诊断一个给定标识的稳健性,在此分析基础上,考虑整个系统的稳健无死锁控制的最大许可行为分析。