طراحی مبتنی بر مدل فرایندی برای طراحی و پیاده*سازی سیستم*های کنترل است که در آن همه مراحل طراحی، پیاده*سازی، تست و ارزیابی سیستم کنترل با استفاده از یک مدل نرم*افزاری انجام می*شود. شرکت MathWorks* به*عنوان یکی از توسعه*دهندگان اصلی این روش طراحی است و توسعه نرم*افزار MATLAB و به*صورت خاص SIMULINK* به*نحوی صورت می*گیرد که همه مراحل طراحی، تست و پیاده*سازی یک سیستم کنترلی را بتوان در این محیط انجام داد.
در سال*های اخیر توسعه قدرت پردازش و میزان حافظه در سیستم*های توکار (embedded) از یک*سو و افزایش پیچیدگی سیستم*های کنترل از سوی دیگر و همچنین نیاز به کاهش زمان رسیدن به محصول باعث شده*است که روش طراحی مبتنی بر مدل توسط شرکت*های بزرگ و در پروژه*های حساس مورد استفاده قرار گیرد. برای نمونه می*توان به سیستم کامپیوتر پرواز هواپیمای F35* شرکت Lockheed Martin و پروژه سیستم کنترل سوخت هواپیمای Airbus A380 و کامپیوتر پرواز هواپیمای Scramjet X-43 (محصول مشترک BAE و NASA*) اشاره کرد که در آن از روش تولید خودکار کد و نرم*افزار MATLAB* استفاده شده*است.
روند طراحی مبتنی بر مدل به بیان ساده بدین*صورت است: ابتدا مدل نرم*افزاری سیستم در محیط SIMULINK* طراحی شده و سپس پارامتر*های مدل با استفاده از ورود*ی*ها و خروجی*های سیستم واقعی تنظیم می*شوند. این کار با استفاده از ابزار Parameter Estimation* انجام می*شود. سپس سیستم کنترل با استفاده از ابزار*های متنوع موجود برای مدل نرم*افزاری طراحی می*شود. در ادامه نمونه*سازی سریع و شبیه*سازی سخت*افزار در حلقه پلنت انجام می*شود که در آن کنترل*کننده طراحی*شده در محیط SIMULINK با استفاده از *ابزار*های Real Time Windows Target* یا xPC Target* به*صورت زمان*حقیقی اجرا شده و به پلنت واقعی متصل می*شود. در این حالت می*توان عملکرد سیستم کنترل را روی پلنت واقعی ارزیابی کرد و تنظیمات نهایی را انجام داد.
پس از تنظیم پارامتر*های کنترل*کننده نوبت به پیاده*سازی آن روی یک برد سخت*افزاری می*رسد. در روش طراحی مبتنی مدل این کار با استفاده از ابزار*های تولید خودکار کد انجام می*شود. در این حالت نیازی به کدنویسی سخت*افزار پردازشی به*صورت دستی نیست و با انجام یکسری تنظیمات ساده می*توان مدل توسعه*داده*شده در محیط SIMULINK* را روی برد سخت*افزاری موردنظر پیاده*سازی کرد.
در سال*های اخیر نرم*افزار MATLAB توسعه روش تولید خودکار کد را برای برد*های ارزان قیمت آغاز کرده است. این موضوع باعث شده که دانشجویان و کارشناسان همه رشته*ها با داشتن اطلاعات کمی در مورد الکترونیک دیجیتال،* توانایی پیاده*سازی سیستم*های کنترل را برای انواع سیستم*ها پیدا کنند.
در این دوره آموزشی، روند طراحی مبتنی بر مدل برای طراحی سیستم کنترل یک روبات پرنده از نوع چهار*پره (Quadrotor) به*صورت کامل اجرا خواهد شد و در حین آن، اطلاعات لازم در زمینه الکترونیک و کنترل دیجیتال ارائه خواهد شد. کنترل*کننده طراحی*شده برای این سیستم در محیط Simulink و با استفاده از روش تولید خودکار کد روی برد Arduino* پیاده*سازی خواهد شد. شرکت*کنندگان در این دوره خواهند توانست با استفاده از روش طراحی مبتنی بر مدل، طراحی سیستم کنترل برای پلنت*های مشابه را با استفاده از نرم*افزار MATLAB* انجام داده و آن را روی بستر* سخت*افزاری مناسب پیاده*سازی و تست کنند.