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提高机械性能及智能控制水平，关键在于对主要机构的机械系统性能不断优化，而其核心问题是对机构性能进行合理的评价及良好的控制。因此，基于机构单一性能指标来研究机构综合性能分析和评价方法具有重要意义。论文的主要研究内容如下：（1）主成分分析（Principal ComponentAnalysis，PCA）方法的适用性研究。分析了数理统计中常用的系统综合评价方法，基于机构单一性能指标的多样性和相关性，比较得出PCA方法在机构综合性能分析和评价中的适用性。进一步，针对传统PCA方法的不足，将四种PCA的扩展方法——核主成分分析（KernelPrincipals Components Analysis，KPCA）、模糊主成分分析（Fuzzy PrincipalComponent Analysis，FPCA）、基于PCA-BP神经网络模型的全局分析和相对主成分分析（Relative Principals Components Analysis，RPCA）引入机构综合性能分析和评价中，分别针对其适用情况提出具体算法。（2）典型开链机构的综合性能分析和评价。归纳了开链机构的运动学和动力学性能的单一性能指标的计算方法和物理意义。分别针对完成的特定工作任务的不同构型和尺度的平面和空间串联机器人为研究对象，确定各单一性能指标的相关程度，应用KPCA方法分别对其综合灵活性能和综合性能进行分析和评价，进而根据综合性能评价结果完成串联机器人工作任务、构型和尺度的优选。考虑空间串联机器人工作任务中的奇异位形，应用FPCA方法综合灵活性能进行分析和评价，有效抑制奇异位形的影响，改进综合性能评价效果。（3）典型闭链机构的综合性能分析和评价。归纳了闭链机构的运动学和动力学性能的单一性能指标的计算方法和物理意义。建立一个不同尺度的曲柄摇杆机构全局综合性能评价的PCA-BP神经网络模型，可以对一定杆长变化范围内、任意不同尺度的曲柄摇杆机构的综合性能进行合理预测；建立一个不同工作任务平面2-RR并联机构全局综合性能评价的KPCA-BP神经网络模型，可以对一定工作区间内不同工作任务的并联机构综合性能进行合理预测。最后，以完成相同工作任务、不同构型和尺度的牛头刨床的主运动机构为研究对象，验证了KPCA方法应用到平面六杆机构的综合性能分析和评价的有效性，进而根据综合性能评价结果可以完成构型和尺度的优选。（4）飞机起落架收放机构仿真及综合性能分析和评价。由于起落架收放机构的结构相对复杂，解析法进行运动学和动力学分析很难得出与实际相符且较为精确的结果。因此，基于CAD/CAE软件仿真计算单一性能指标数值。应用UG软件参数化的建立了该飞机起落架的虚拟样机模型，进而在ADAMS中建立数字样机，设置虚拟仿真环境参数，通过运动学和动力学仿真，计算得出不同尺度的飞机起落架收放机构的单一性能指标数值。面向机构需要实现的功能，应用RPCA方法对起落架收放机构的综合性能进行评价，通过选择相对综合性能最优的机构尺度，验证了将CAD/CAE技术与PCA方法相结合为飞机起落架的收放机构优化设计的合理性和工程实践性。通过以上研究，形成了一系列基于PCA及其扩展方法应用于不同机构综合性能分析和评价的理论和方法，发现各种单一性能指标之间的关系，基于综合性能评价结果为机构工作任务的优选、机构型综合和尺度综合提供科学的参考依据。