2.3模态参数的识别方法

2.3.1概述

模态参数识别是试验方法建模过程中最重要的环节。模态参数识别就是采用 实测数据通过某种误差准则极小的优化算法，确定结构系统的模态参数，其中包 括模态固有频率、模态阻尼比、模态质量、模态刚度及振型等。目前常用的模态 参数识别算法分为频域法、时域法及时一一频域法三大类^[36][37]。

利用实测频响函数识别系统模态参数的方法称为频域法。频域法以精确地估 计频响函数为基础，以模态模型的频域展开式为识别公式，辅助变量最小二乘法、 迭代法、残差法、泰勒级数展开等手段，对系统的模态参数进行局部或整体估计。 利用频响函数的图像识别模态参数的方法，是早期的频域识别法，它适合于单模 态估计的情况，可用于模态参数的粗略估计或为一些需要初参数的频域识别法提 供初参数。频域法具有识别过程直观、物理概念清楚、识别精度高，可以通过平 均处理消除有色噪声影响，可对频带外效应进行补偿，可提高模态振型估计精度， 适合于阻尼比较大的系统等特点。其不足之处是在频响函数估计中引入一定的时 频变换误差或截断误差，频响函数是按频率的平方上升，会影响高频段的估计结 果等。

利用实测时域响应数据或脉冲响应函数等识别系统模态参数的方法称为时域 识别法。时域法以实测脉冲响应、自由衰减响应、随机激励响应、响应数据为基 础，以时域模态模型为识别公式，辅小二乘法、迭代法、参数模型估计法等 手段，对系统的模态参数进行整体估计。时域法利用实测响应信号直接识别系统 模态参数，不需要进行FFT变换，减少了数据变换误差，提高了识别精度。利用 实测时域输入输出数据、脉冲响应函数进行时域模态参数，可以识别得到系统所 有的模态参数。利用自由衰减信号、随机激励响应只能识别得到模态频率、模态 振型、模态参预因子和模态阻尼比，不能得到模态质量、模态刚度和模态阻尼。

小波分析法也能将时域和频域结合起来描述观察信号的时频联合特征，构成 信号的时频谱，也称时频局部化方法，特别适用于非稳定信号。

本文采摘自“VMC1060型立式加工中心试验模态分析”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！