Het ontwerp van hedendaagse, complexe machines wordt veelal uitgevoerd door verscheidene ingenieursteams die elk een uiteenlopend aspect van dit multidisciplinair systeemontwerp op zich nemen. Het probleem daarbij is dat deze verschillende ingenieurs het ontwerpvraagstuk vanuit een andere invalshoek bekijken en daarbij ook andere doelstellingen voor ogen hebben, terwijl hun individuele keuzes een grote invloed kunnen hebben op de te behalen systeemprestaties. In dit doctoraat wordt een methode voorgesteld om de gelijktijdige optimalisatie uit te voeren van het mechanisch ontwerp en het regeltechnisch ontwerp van systemen die bestaan uit verschillende interagerende subsystemen. Met behulp van deze methode kan het co-ontwerp als een mathematisch optimalisatieprobleem geformuleerd worden, waarbij ook enkele uitbreidingen beschouwd worden om deze optimalisatie rekenkundig efficiënt te kunnen uitvoeren. De flexibiliteit en effectiviteit van de ontwikkelde methode worden aangetoond door deze toe te passen op verschillende types van modellen en opstellingen. De resultaten tonen aan dat een ontwerpingenieur met de voorgestelde werkwijze in staat is om het mechanisch en regeltechnisch co-ontwerp met succes uit te voeren. Daarbij voorziet de resulterende Pareto-analyse een heel waardevol inzicht in hoe de maximaal te behalen systeemprestaties zich verhouden tot de totale implementatiekost om een optimaal systeemontwerp te bekomen.