随着台式计算机功能的不断增强，图形显示器能够实现更强大的软件功能， 计算机辅助工程 （ CAE ）的能力也在随之演进和发展。同时，计算机成本的下降也让更多的用户得益于CAE技术所带来的高效生产能力。
设计工程师会使用各种CAE工具，包括大型的通用商业软件及专用软件。CAE 工具一般由一些以程序算法编写的数学 模型 组成。这些工具用于分析元件及组件的鲁棒性与性能，通常包括仿真、检验与优化或产品及加工工具。解决一个工程问题经常要同时使用几种CAE工具。
CAE最新的一个流行分支是基于模型的设计。基于模型的设计允许工程师开发系统级的仿真模型，从而描述器件和设备的动态特性。模型涉及多个工程学领域，包括机械、电气及控制系统等等。基于模型的设计注重嵌入式控制开发，非常适合于机电仪一体化设备的开发应用。
基于模型的设计节省了时间与成本
在开发嵌入式控制解决方案中面临着困难的设备制造人员，都来求助于基于模型的设计。传统方式一般要在实际系统硬件上进行原型设计，而基于模型的设计可减少这方面所需的时间与成本。基于模型的设计使设备制造人员可以在项目的仿真阶段提早发现错误，而并非等到硬件阶段。因为到了硬件阶段，问题将很难被发现，而且修复成本更为高昂。基于模型的设计在最后阶段要进行硬件原型测试，主要是为了验证良好的设计，并不是要找出不良的设计。
模型突出了数学规范
多数见证过CAD发展过程的工程师都会发现，基于模型设计与CAD技术的概念十分相似。在基于模型的设计中，仿真模型是一种系统的数字规范，而3D CAD文件是一种几何规范。将模型作为规范是一种很重要的概念。基于模型的设计与CAD中的模型分别以动态和几何形式，体现了一种明确的产品定义。表1列出了这些CAE 解决方案的相似性。
特殊能力提供更多优势
基于模型的设计提供了其它CAE技术所没有的能力。由于涉及到多领域建模，使用基于模型设计的工程师可以做到：
• 在总电动机械架构及控制策略方面来优化整个系统；
• 对各种瞬态与稳态工作条件进行利弊权衡；
• 进行正式的验证、检验与测试，包括需求的可追踪性；
• 对设计的数字与模拟方面进行仿真，以确定采样率对系统性能的影响；
• 自动生成代码(C语言、HDL语言、IEC 61131-3语言) ，以实时对设备与可嵌入的控制算法进行仿真。
结论
基于模型的设计的最大优势是自动生成代码，从而缩短了设计周期。工程师通过对设备进行实时仿真控制，在实际硬件可用之前，及早地开发并测试其控制策略。在开发过程的早期进行此项工作，有助于理解各自系统动态交互的工程规范，并进行重要的设计利弊分析。
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