機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)環(huán)節(jié)：靜態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。
1、靜態(tài)設(shè)計(jì)
靜態(tài)設(shè)計(jì)是指依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，通過(guò)研究制定出機(jī)械系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案。該方案只是一個(gè)初步的輪廓，包括系統(tǒng)主要零、部件的種類，各部件之間的聯(lián)接方式，系統(tǒng)的控制方式，所需能源方式等。
有了初步設(shè)計(jì)方案后，開(kāi)始著手按技術(shù)要求設(shè)計(jì)系統(tǒng)的各組成部件的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系及參數(shù)；零件的材料、結(jié)構(gòu)、制造精度確定；執(zhí)行元件（如電機(jī)）的參數(shù)、功率及過(guò)載能力的驗(yàn)算；相關(guān)元、部件的選擇；系統(tǒng)的阻尼配置等。以上稱為穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)。穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)保證了系統(tǒng)的靜態(tài)特性要求。
2、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)是研究系統(tǒng)在頻率域的特性，是借助靜態(tài)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)建立系統(tǒng)組成各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型和推導(dǎo)出系統(tǒng)整體的傳遞函數(shù)，利用自動(dòng)控制理論的方法求得該系統(tǒng)的頻率特性（幅頻特性和相頻特性）。系統(tǒng)的頻率特性體現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)不同頻率信號(hào)的反應(yīng)，決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、最大工作頻率和抗干擾能力。
靜態(tài)設(shè)計(jì)是忽略了系統(tǒng)自身運(yùn)動(dòng)因素和干擾因素的影響狀態(tài)下進(jìn)行的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，對(duì)于伺服精度和響應(yīng)速度要求不高的機(jī)電一體化系統(tǒng)，靜態(tài)設(shè)計(jì)就能夠滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于精密和高速智能化機(jī)電一體化系統(tǒng)，環(huán)境干擾和系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)因素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響會(huì)很大，因此必須通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性以保證系統(tǒng)的功能要求。動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)過(guò)程往往會(huì)改變前期的部分設(shè)計(jì)方案，有時(shí)甚至?xí)品麄€(gè)方案，要求重新進(jìn)行靜態(tài)設(shè)計(jì)。