机电系统的开发一般是由结构设计和控制设计两个部分来完成的。传统上，控制系统的设计是在结构设计完成之后才进行的。机械工程师根据工作空间、负载等要求设计出机械结构,然后控制工程师基于现有的结构设计控制器以达到系统的性能要求,如轨迹跟踪精度、调整时间、超调量等。现代工业对机电装备的高加速度、高精度提出了越来越严苛的要求。传统的设计方法已很难满足不断增长的性能需求。同时有实验表明,结构和控制参数之间存在耦合,一体化设计方法被认为优于传统设计方法,是进一步提高机电系统性能的有效途径。　　本文对平面柔性连杆机构的一体化设计,提出了一个通用的框架。以五杆机构为例,介绍了一体化设计的流程。首先,分析了机构的正反运动学、奇异性、工作空间,根据工作空间、操作灵巧性等要求确定各个杆件的长度。接着,用有限单元法把杆件离散化,采用拉格朗日方程建立柔性机构的柔性多体动力学模型。对于并联机构,由于存在有一个或者多个闭链,在动力学方程的数值求解过程中,会出现约束违约现象,采用有效的方法对之进行实时校正,从而得到了具有较高精度的数值解。在闭环系统中采用比例-微分控制策略,选定优化变量、性能指标和优化约束后,建立结构控制一体化问题的优化设计模型。遗传算法被用来求解这个高度非线性约束优化问题。最后,分别以点位和轨迹跟踪为例,把连杆截面结构参数和控制器参数作为设计变量,对柔性五杆机构进行了一体化优化设计。仿真结果显示,一体化设计方法得到的系统比原系统调整时间缩短了20％以上，最大轨迹跟踪误差降低了接近一半。这证实了一体化设计是进一步提高这类机构工作性能的一个有效途径。