基于模型設(shè)計(jì)（MBD）通過數(shù)字化建模與仿真優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)流程，在汽車、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，MBD將抽象的功能需求轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的圖形化模型，通過早期的模型在環(huán)（MIL）仿真發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷，如在汽車電子控制器開發(fā)中，可提前驗(yàn)證控制邏輯的正確性，避免將錯(cuò)誤帶入硬件開發(fā)階段，減少后期修改成本。在團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面，MBD采用標(biāo)準(zhǔn)化的模型語(yǔ)言，使系統(tǒng)工程師、軟件開發(fā)者、測(cè)試人員能夠基于同一模型開展工作，減少跨專業(yè)溝通的信息偏差，如在工業(yè)機(jī)器人開發(fā)中，機(jī)械設(shè)計(jì)與控制算法團(tuán)隊(duì)可通過共享模型參數(shù)，確保機(jī)械結(jié)構(gòu)與控制策略的匹配性。在產(chǎn)品迭代階段，MBD支持參數(shù)化建模，通過調(diào)整參數(shù)快速評(píng)估對(duì)系統(tǒng)性能的影響，縮短改型開發(fā)周期，同時(shí)模型的可復(fù)用性降低新功能開發(fā)的基礎(chǔ)成本，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。工程類專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建模，能幫學(xué)生把理論變直觀模型，動(dòng)手操作學(xué)得快、練本事。海南仿真驗(yàn)證系統(tǒng)建模

汽車領(lǐng)域基于模型設(shè)計(jì)（MBD）的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在需求可視化、早期驗(yàn)證與團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率提升三個(gè)方面。需求可視化層面，MBD能將“急加速時(shí)換擋平順性”等抽象功能需求轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行圖形化模型，通過狀態(tài)機(jī)、數(shù)據(jù)流圖等元素直觀呈現(xiàn)控制邏輯，降低需求歧義性，便于開發(fā)團(tuán)隊(duì)與需求方達(dá)成共識(shí)。早期驗(yàn)證方面，MBD支持開發(fā)全過程的仿真驗(yàn)證，從模型在環(huán)到硬件在環(huán)，各階段可發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤、硬件接口不匹配等不同層面問題，避免缺陷流入量產(chǎn)階段，據(jù)統(tǒng)計(jì)采用MBD可使汽車電子控制器現(xiàn)場(chǎng)故障率降低半數(shù)以上。團(tuán)隊(duì)協(xié)作上，MBD采用標(biāo)準(zhǔn)化模型格式與開發(fā)流程，電子、機(jī)械、軟件等專業(yè)工程師可基于同一模型開展工作，如自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開發(fā)中，感知算法團(tuán)隊(duì)與執(zhí)行器控制團(tuán)隊(duì)通過模型接口共享數(shù)據(jù)，減少跨專業(yè)溝通成本；模型版本管理機(jī)制便于追蹤修改記錄，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率。海南仿真驗(yàn)證系統(tǒng)建模電子與通信領(lǐng)域MBD，以模型串聯(lián)需求至部署，助力系統(tǒng)優(yōu)化，加速產(chǎn)品落地。

汽車控制器軟件MBD好用的軟件需具備符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建模環(huán)境與全流程支持能力。功能上，應(yīng)支持基于AUTOSAR標(biāo)準(zhǔn)的模塊化建模，提供豐富的汽車控制算法庫(kù)（如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、底盤控制模塊），便于快速搭建ECU、VCU等控制器的軟件架構(gòu)。代碼生成能力至關(guān)重要，需能支持代碼與模型的雙向追溯，確保一致性。測(cè)試驗(yàn)證工具需集成需求管理、覆蓋率分析功能，支持模型在環(huán)與硬件在環(huán)測(cè)試的無縫銜接，驗(yàn)證控制算法在不同工況下的有效性。好用的軟件還應(yīng)符合ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)，提供功能安全分析工具，助力控制器軟件通過認(rèn)證，同時(shí)具備良好的兼容性，能與主流的仿真平臺(tái)、測(cè)試設(shè)備對(duì)接，提升開發(fā)流程順暢性。甘茨軟件科技通過了ISO26262道路車輛安全管理體系A(chǔ)SIL-D認(rèn)證，作為AUTOSAR組織開發(fā)合作伙伴，其相關(guān)軟件可應(yīng)用于汽車控制器軟件MBD開發(fā)中。

工業(yè)控制系統(tǒng)建模MBD以圖形化方式構(gòu)建PLC、DCS等控制系統(tǒng)的邏輯模型與動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型，覆蓋從傳感器信號(hào)采集到執(zhí)行器動(dòng)作輸出的完整控制鏈路。在離散制造業(yè)生產(chǎn)線建模中，通過狀態(tài)流程圖描述設(shè)備的啟停邏輯、物料傳輸?shù)臅r(shí)序關(guān)系，構(gòu)建傳感器觸發(fā)信號(hào)與執(zhí)行器動(dòng)作的聯(lián)動(dòng)模型，仿真不同生產(chǎn)節(jié)拍下的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，驗(yàn)證控制邏輯在正常與異常工況下的響應(yīng)特性。針對(duì)流程工業(yè)的過程控制（如化工反應(yīng)釜溫度控制），需搭建PID控制回路的動(dòng)態(tài)模型，整合溫度傳感器的測(cè)量特性與調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作特性，計(jì)算不同比例系數(shù)、積分時(shí)間、微分時(shí)間組合下的溫度控制曲線，優(yōu)化控制參數(shù)以減小超調(diào)量、縮短調(diào)節(jié)時(shí)間。建模過程中引入工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的典型干擾因素（如電網(wǎng)電壓波動(dòng)、設(shè)備響應(yīng)延遲），通過仿真評(píng)估控制系統(tǒng)的抗干擾能力，確保模型能真實(shí)反映工業(yè)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化與升級(jí)改造提供可靠依據(jù)。汽車領(lǐng)域整車操縱穩(wěn)定性仿真MBD工具，可搭建動(dòng)力學(xué)模型，模擬多樣路況，優(yōu)化行駛性能。

應(yīng)用層軟件開發(fā)MBD是通過圖形化建模實(shí)現(xiàn)功能邏輯設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的開發(fā)范式，廣泛應(yīng)用于汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。在汽車車身控制模塊開發(fā)中，MBD支持將燈光控制、門窗調(diào)節(jié)等功能需求轉(zhuǎn)化為模塊化模型，每個(gè)功能模塊通過清晰的輸入輸出接口關(guān)聯(lián)，工程師可直觀梳理“遙控指令-控制器-執(zhí)行器”的信號(hào)傳遞路徑，避免邏輯漏洞。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用層軟件開發(fā)中，可通過MBD構(gòu)建運(yùn)動(dòng)控制指令解析、路徑規(guī)劃算法的模型，模擬不同作業(yè)任務(wù)下的機(jī)器人動(dòng)作序列，驗(yàn)證指令執(zhí)行的準(zhǔn)確性與效率。建模過程需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)流程，從需求文檔導(dǎo)出模型元素，通過模型評(píng)審確保功能覆蓋完整性，再通過自動(dòng)代碼生成工具將模型轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行代碼，減少手動(dòng)編碼的錯(cuò)誤。應(yīng)用層軟件開發(fā)MBD還支持早期的模型在環(huán)測(cè)試，在代碼生成前即可驗(yàn)證功能邏輯，大幅降低后期測(cè)試階段的修改成本，提升應(yīng)用層軟件的開發(fā)質(zhì)量與效率。電子與通訊領(lǐng)域MBD優(yōu)勢(shì)明顯，可統(tǒng)一設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，減少斷層，提升開發(fā)質(zhì)量。江蘇汽車系統(tǒng)建模全流程解決方案

能源與電力領(lǐng)域MBD可用適配電網(wǎng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)建模的工具，支持仿真優(yōu)化調(diào)度與控制策略。海南仿真驗(yàn)證系統(tǒng)建模

生物系統(tǒng)建模的開發(fā)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)復(fù)雜生理過程的量化解析與實(shí)驗(yàn)成本優(yōu)化上。在藥物研發(fā)領(lǐng)域，通過構(gòu)建藥物動(dòng)力學(xué)（PK）與藥效學(xué)（PD）耦合模型，能精確計(jì)算藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝過程，預(yù)測(cè)不同劑量下的藥效與毒副作用，大幅減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)次數(shù)，縮短研發(fā)周期。針對(duì)心電信號(hào)分析，建模可將抽象的心電圖（ECG）特征轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，量化分析心肌缺血、心律失常等病理狀態(tài)下的信號(hào)變化規(guī)律，為疾病診斷算法開發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)化的驗(yàn)證依據(jù)。生物系統(tǒng)建模還支持多尺度分析，既能模擬細(xì)胞內(nèi)分子相互作用的微觀過程，也能推演人體系統(tǒng)的宏觀功能變化，幫助研究者從整體視角理解生物系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制。此外，建模過程產(chǎn)生的數(shù)字化模型可重復(fù)使用與參數(shù)調(diào)整，便于開展多變量影響分析，為生物醫(yī)學(xué)研究提供高效的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。海南仿真驗(yàn)證系統(tǒng)建模