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MBD建模软件
基于MBD的硬件支持包
基于MBD的HIL解决方案
基于MBD的快速原型开发解决方案
基于MBD的项目管理解决方案
MBD解决方案总结
面讲了四种关于MBD的应用方式，在当前市场上，已经有丰富的解决方案帮助开发者实现这些应用场景。
这里简单的从公司和解决方案的角度介绍MBD的市场情况。
首先是支持自动生成代码的软件，主要有MATLAB、LabVIEW等。
这里特别要提一下国产软件MWorks，该软件作为对标MATLAB的系统仿真软件，是国产软件在该领域的一个突破。
MWorks提出了基于模型的系统工程（Model-Based Systems Engineering，MBSE），和MBD是一脉相承的，读者可以对MWorks关注一波。
MATLAB和MWorks
MATLAB等软件适合控制算法设计、软件框架设计（Stateflow）、数字信号处理仿真等，可以实现自动代码生成，包括控制器模型和执行器模型都可以实现。
不过执行器模型还可以用其他的建模软件，例如ANSYS、SolidWorks、Unity 3D、ADAMS等等。
这些软件可以搭建更加直观的3D模型，还能做运动学仿真，同时最重要的可以实现与MATLAB的联合仿真。
执行器建模软件
通过联合仿真，控制器模型可以在MATLAB中实现（也能生成代码），执行器模型使用更适合实际对象建模的软件，从而实现更加复杂的场景、更加精确的对象模型。
2 基于MBD的硬件支持包
MBD也受到各家芯片厂商的重视和追捧，主流的芯片厂商都开发了适用于自家芯片的MBD硬件支持包。
硬件支持包（Hardware Support Package）有一个特点，它高度依赖芯片的设计，所以每一款芯片都需要专门的硬件支持包，不同厂商的硬件支持包也互不通用。
硬件支持包会将芯片的各种外设封装成模块，使用的时候和Simulink中的其他模块没有什么区别。
通过这些模块，可以实现对芯片外设的配置和控制。硬件支持包一般用来解决底层驱动难以集成的问题（可参考《MBD概述 第02期：MBD的“禁区”——底层驱动》）。
使用硬件支持包可以实现软件算法、系统框架、底层驱动等全部的代码都由模型来生成，而不需要底层驱动的集成过程。
以NXP的硬件支持包MBDT（Model-Based Design Toolbox）为例，在MATLAB中安装好后，就可以在Simulink模型库中找到芯片相关的模型：
NXP的硬件支持包——MBDT
MATLAB中的硬件支持包
这里列出部分我收集到的，提供了硬件支持包的芯片厂商：
MCU厂商：恩智浦（NXP）、德州仪器（TI）、意法半导体（ST）、瑞萨（Renesas）、英飞凌（Infineon）、微芯半导体（Microchip）。
FPGA厂商：赛灵思（Xilinx）。
其他厂商：树莓派（Raspberry Pi）、Arduino、英特尔（Intel）、英伟达（NVIDIA）。
Tips：还有很多其他厂商这里没有列出来，以上这些厂商都是在MATLAB的附加功能（Add-Ons）中发布了相关硬件支持包的厂商。
autoMBD会以NXP的硬件支持包MBDT为重点，详细向读者介绍和展示MBD硬件支持包的使用方法。
autoMBD目前已经开源了基于MBDT支持包开发的永磁无刷电机控制算法模型，相关链接可以在公众号或“关于autoMBD”中找到。
3 基于MBD的HIL解决方案
HIL是MBD发展最为成熟的应用场景，它已经有了属于自己的技术体系和技术规范，几乎可以把HIL和MBD当作两个不同的技术区别看待了。由于HIL相关技术的成熟，已经催生了一个专门的岗位——HIL测试工程师。
HIL测试解决方案供应商主要有：
国际厂商：dSPACE、NI（National Instruments）、ETAS、IPG Automotive
国内厂商：意昂神州、经纬恒润、上海科梁
NI和dSPACE的HIL硬件平台
在实际中，为了适应各种测试设备、测试条件，以及便于数据采集和分析，HIL会花费大量的成本在“如何测试”上，建模只是其中的一个环节，甚至都不是主要环节。
但是HIL和MBD的思想是一致的，即通过创建模型，并围绕模型达到测试产品的目的。
MBD和HIL的目的是不一样的：MBD是为了分析和设计产品的系统、软件、功能；而HIL是测试和验证产品的方法，由于其成熟化，已经有了标准的规范和流程。
HIL还有一个特征——贵。一个完整的HIL解决方案（包括软件和硬件），价格从几十万到几百万的都很常见。这也预示着它不是普通人能玩的“玩具”，HIL面向的主要是汽车主机厂等企业，很多高校实验室也会基于HIL搭建试验平台。
作者不是HIL的专家，只能大概介绍一下HIL。HIL还涉及到很多非MBD的技术和内容，不能将MBD和HIL混为一谈。要想入门HIL，只学习MBD也是远不够的。
4 基于MBD的快速原型开发解决方案
市场上关于快速控制原型开发（RCP）的解决方案也比较丰富。从V型开发流程来看，RCP和HIL分别“V”的左侧和右侧：即RCP负责设计产品，HIL负责测试产品。
所以HIL的供应商（NI、dSPACE等）一般都会提供基于MBD的快速原型开发解决方案，组成完整的V型开发流程（详细的V流程介绍可以参考作者的其他文章）。
V型开发流程
不过这里要介绍的是专门设计RCP的公司——Speedgoat。Speedgoat有什么特殊的呢？它是唯一一家经过MATLAB认证的硬件公司，所以Speedgoat的产品和MATLAB/Simulink的兼容性和一致性做得比其他解决方案要好。
相比于HIL的解决方案，RCP的硬件要便宜一些，不过售价也要几千到几万块钱。
RPC的解决方案一般会提供类似MCU硬件支持包的模型库，这些模型库可以方便地实现各种算法，或者调用原型控制器的各种接口。
有的原型控制器中运行的是Simulink Real Time仿真模型，它不能直接控制被控对象（执行器），需要特定的通讯协议和IO采集板卡来传递和交换数据。
有的原型控制具有特定功能的接口和模块，适用于特定的场合，例如专用于电机控制算法开发的原型控制器。
这类原型控制器的通用性可能会差一些，但专用功能会更加强悍，适用于特定的开发场景。
研旭和SpeedgoatRCP解决方案
其实国内还有很多不太知名的小厂在开发RCP的解决方案，例如研旭、MangoTree等。感兴趣的可以去了解一下这些小众的RCP供应商。
5 基于MBD的项目管理解决方案
这种解决方案我了解到的没有很多，我知道的只有MATLAB有这样的解决方案提出，就是SimulinkRequirements和Simulink Test这两个工具。
上文中那些大型的HIL供应商可能也有类似的方案，感兴趣的可以自行了解。
Tips：我有试用过这两个工具，可能因为没有实际的项目，只是上手，体验很“苍白”，功能都用了一遍，但又不知道这些功能到底该怎么用。由于对这种MBD解决方案不是很了解，也就不在这里大放厥词了。
6 MBD解决方案总结
关于MBD的解决方案，可以总结以下几点：
首先，支持MBD的建模软件不多，影响最大的是MATLAB/Simulink，其开发公司MathWorks本身也是MBD技术的推动者。NI的LabVIEW也有广泛的应用，国产建模软件有MWorks。此外，很多可以实现动力学仿真的三维建模软件（Unity 3D、ADAMS），通过和算法建模软件联合仿真，也能用于MBD开发。
这里我想强调一下第三点，我认为这种基于芯片开发商硬件支持包的MBD解决方案，今后有巨大的发展潜力。
对于大多数的个人来说，甚至小的开发团队，使用硬件支持包的MBD开发方式是最方便、也是成本最低的。autoMBD主要也围绕这种MBD开发方式，分享相关技术文章。
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