MWorks与MATLAB功能比较

(相关资料图)

1科学与工程计算环境

MATLAB科学与工程计算环境方面的能力体现在矩阵运算、函数编程、界面设计与二次开发、可视化绘图等方面。MWORKS.Sysplorer基于开放的建模规范Modelica，全面支持各种基础数学、函数及矩阵计算，具备微分代数方程、插值运算、概率与统计算法、逻辑运算等数学运算模型，同时还支持C、Fortran、Python等外部脚本语言建模，具有跨平台、跨学科、跨语言的开放性。同时，Modelica还具有面向对象和非因果的建模特点，对层次化、多物理域复杂系统的建模仿真具有先天优势。

1）在矩阵运算、函数编程方面，MWORKS具有语法、语义和基础函数支持，能力与MATLAB相当，且更加开放；

2）在界面设计与二次开发方面，MWORKS目前具备参数面板、软件菜单、对话框扩展等功能，APP定义方式与MATLAB相比便利性不足，后续可通过支持Python和SDK进行定制开发，并补充APP的UI设计器，以提升该方面的能力；

3）在可视化绘图方面，MWORKS支持曲线、曲面、仪表、3D动画等可视化绘图，同时也支持报告生成能力，在图形的丰富程度方面有所不足。

科学与工程计算环境方面的对比分析：

2可视化建模仿真与代码生成

MWORKS.Sysplorer提供了多模式可视化建模，包括结构化函数建模（兼容C、Fortran等语言结构化编程）、基于框图的可视化数学建模（全面兼容Matlab/Simulink框图建模）、基于组件的可视化多领域物理建模（提供面向对象、非因果、组件拓扑即模型的工程物理建模）等。

A.基于框图的可视化数学建模

可视化框图建模与仿真方面，MWORKS具有层次化、多学科、多物理域的可视化拖拽式建模功能，提供了多模式可视化建模、结果后处理器、系统模型管理等功能，以及CAD模型、Simulink S-function、多种格式数据文件等外部软件接口，具有良好的扩展性。针对控制系统的应用，MWORKS.Sysplorer提供了信号、传感器、控制逻辑等大量的基础模型，实现了丰富的动态系统建模、分析以及代码生成功能，能够为线性、非线性系统的动、静态以及时域和频域分析提供可视化工具。

基于框图的可视化建模对比

B. 多领域物理建模

MATLAB通过Simscape支持多领域物理建模，其本身就仿照了Modelica。Simscape模型库提供了机、电、液、磁等多专业物理模型库，实现了对多物理域、多层次系统建模的支持，MWORKS原生支持Modelica，提供了基于开放标准Modelica的机、电、液、磁等多专业物理模型库，可以应用于航空、航天的复杂系统的研发设计。

多领域物理建模对比分析

C.模型库

在模型库方面，MWORKS.Sysplorer积累了机、电、液、磁、控等多专业统一模型库，用于航天、航空、核能、工程机械、汽车、机器人等行业的多学科、多领域以及多源异构模型的仿真应用，积累了基础、专业、行业以及接口模型库的构建和管理方法，各类模型总数超过10000个，而且比MATLAB模型库具有更好的复用性，目前已经成为复杂系统研发的核心仿真工具平台。

模型库对比分析

D.代码生成

MATLAB具备跨平台的代码生成，支持多种硬件设备的代码部署以及代码测试能力。MWorks目前支持测试用代码生成、实时仿真、模型标定、代码硬件部署等功能，但是代码生成的鲁棒性、系统软硬件平台支持的全面性方面尚有差距。

代码生产方面的对比分析

3工具箱模型库体系与应用生态

A.工具箱体系

在工程通用工具箱方面，MWORKS目前具备时域、频域分析、灵敏度、参数扰动、参数优化、蒙特卡洛等多种分析工具箱，在试验设计分析工具上与MATLAB工具箱能力接近；在机器学习、概率统计、信号处理、金融、生物等行业的算法模型与工具方面尚有较大差距。

工具箱体系的对比分析

B.应用生态

MATLAB在1984年发布至今，提供了大量的模型库以及超过100个工具箱，这是因为其构建了一个良性的生态。即使是现在，MATLAB在Simulink中提供的模型库虽然量大，但依旧是以基础模型库为主，真正有价值的是在这个生态下用户根据这些基础库组件所建立的专用模型库以及相关的工具箱。关于生态方面，MWORKS与MATLAB之间存在较大的差距。

总结

综合而言，在应用模式上，MWORKS可以提供新一代基于模型的系统设计与仿真技术；在底层平台上，MWORKS可以全面覆盖Simulink和Simscape的功能，但缺少科学计算脚本语言，目前开源科学计算编程语言Python和Julia显示出比m语言更为强劲的势头，MWORKS+Python/Julia可以实现MATLAB底层平台功能全覆盖；MWORKS所差于MATLAB主要在于计算性能优化能力、模型驱动的代码生成质量、专业工具箱数量以及应用生态的成熟度。