A tantárgya célja az, hogy az alaképzésben bevezetett szemléletet és matematikai módszereket magasabb szintre emelje és olyan matematikai eszköztárral egészítse ki, amely segítségével a mechatronikai berendezések gépészeti, villamos és számítógépes irányítási részei tudományos igénnyel, egységesen modellezhetők. Módszereket mutat be a mechatronikai berendezések leírásához szükséges egyenletek különböző (gépész és villamos) szemléletű felírására, rámutat az egyes megközelítések előnyeire, hátrányaira. További módszereket ismertet a mechatronikai berendezések működésének tudományos igényű analízisére, végül foglalkozik a szintézis néhány tudományos igényű kérdésével. Az ismeretek átadása a Mechatronika elmélete II. tantárgyban folytatódik.