基于模型的设计思想-sas编程技术教程（朱世武）

1.2基于模型的设计思想近年来，MATLAB软件产品族中以Simulink为基础的系列产品得到了迅速的发展，特别是MATLAB的自动代码生成技术以及围绕着代码生成的建模技术。那么究竟是什么使世界各地的工程师如此关注MATLAB以及Simulink建模、仿真和自动代码生成技术呢？归根结底，就是因为基于模型的设计思想(Model Based Design)正在被大家广泛地接受。所谓基于模型的设计，就是在系统的设计过程之中，所有信息传递、工作的核心与基础都是若干模型，所有工程师都利用统一的模型完成自己关注的开发任务。那么相对于传统的设计手段，基于模型的设计有什么样的好处呢？在下面的内容中将给出答案。

1.2.1系统设计的基本过程若是想了解基于模型的设计方法有什么样的优势，就需要看看当前系统设计的基本过程，对比一下传统的设计手段和基于模型的设计手段的不同。通常情况下，无论工程师所面对的系统有多么简单或者多么复杂，其设计方法都可以分为以下七个步骤。

1.需求分析在需求分析阶段，工程师通常需要根据客户的需要定义自己需要完成的工作，以及工作结果需要满足的某种特性要求。例如对于军用作战飞机，需要具有若干公里的作战半径，需要有若干吨的起飞重量，能够搭载若干类型的作战武器，这些都是军方向武器制造商提出的需求。武器制造商就需要根据军方的要求分解需求，分析出为了满足这些需求分别需要完成哪些工作，工作的步骤以及不同工作阶段的产出与验收手段等。

2.系统规范需求分析结束之后，工程师基本明确了工作阶段以及不同阶段具体的产出。那么此时需要完成的工作就是根据任务的要求详细定义工作的步骤以及解决问题的方法，同时制定给不同分系统设计实现人员的任务书。定义正确的设计规范是进行分系统设计的重要前提，只有规范是正确的，才能够保证设计的结果是可靠的。

3.子系统设计当工程师拿到设计规范以及任务书之后，就需要根据自己掌握的知识逐步完成子系统的设计。例如，对于控制系统设计工程师，需要建立被控对象的模型，然后分析对象特性，再根据任务书或者规范要求设计具体的控制算法以满足需求所要求的技术指标；而对于数字信号处理算法工程师，则需要根据处理信号的特点以及需求的要求，设计不同的滤波器算法，以满足需求提出的技术指标。不同专业的工程师解决自己的问题时，都会选择自己熟悉可靠的设计工具，快速完成算法设计。

4.子系统实现算法设计完毕之后最终需要实现到某些嵌入式系统中。无论是飞机的飞控系统、航电系统或者作战飞机的火控系统等，都包含了丰富的嵌入式软/硬件设备。工程师需要根据系统的特点选择合适的硬件设备，将算法具体实现在相应的嵌入式系统中。

在实际应用中，工程师们常常会使用MATLAB Simulink进行仿真和设计。这种工具能够大大提高工作效率和准确性。例如，基于Matlab Simulink的通信系统仿真论文设计 提供了一个详细的系统仿真模型，帮助工程师们理解和实现复杂的通信系统。

Simulink培训基于模型的设计基础 介绍了Simulink在模型设计中的基本应用，使工程师能够更好地掌握这一工具，提高其在实际项目中的应用能力。

对于更为具体的应用，基于MATLAB Simulink的双电机伺服控制系统仿真模型 展示了双电机伺服控制系统的仿真和设计过程，为工程师们提供了实用的参考和指导。