Tot voor kort werd een sequentiële benadering gevolgd voor modelgebaseerd ontwerp van dynamische mechatronische systemen, waarbij het systeem eerst werd geoptimaliseerd voor statische prestatiemetingen, waarna de functionaliteit werd verbeterd door het besturingstraject te optimaliseren. Dit belemmert echter het vinden van systemen met zowel optimaal ontwerp en traject. Daarom zijn er multidisciplinaire geïntegreerde ontwerpmethoden - co-design - verschenen die ontwerp en trajectoptimalisatie gelijktijdig behandelen. Tot nu toe is co-design echter alleen toegepast op sterk vereenvoudigde modellen, die goedkoop te evalueren zijn, maar doorgaans niet in staat zijn om de werkelijkheid correct weer te geven. In dit voorstel wil ik het modelgebaseerde systeemontwerp verder duwen door nauwkeurige modellen op te nemen, die het werkelijke gedrag van het systeem dichter benaderen, maar tegen hogere rekenkosten. Om dit te doen, introduceer ik surrogaat-ondersteunde methodologieën die het vermogen bezitten om nauwkeurige modellen in co-design op te nemen. Ik plan de nieuwe methodologie te valideren door het ontwerp van een onbemand luchtvaartuig uit te voeren met als doel verbeterd medisch transport, dat momenteel beperkt wordt door bereik. Bovendien zal de methodologische ontwikkeling het innovatieve ontwerp van windenergie mogelijk maken en de huidige barrière van verschillende velden doorbreken om de transitie naar hernieuwbare energie te versnellen.