基于MATLAB的时域信号试验模态参数识别系统

资 源 简 介

本MATLAB项目利用时域分析方法处理结构振动信号，自动识别固有频率、阻尼比和振型系数等模态参数，为结构动力学特性分析提供高效支持。系统包含完整的信号处理流程，适用于工程振动测试数据。

详 情 说 明

基于时域信号的试验模态参数识别系统

项目介绍

本项目是一个用于结构动力学特性分析的试验模态参数识别系统。系统采用时域分析方法，能够从采集的结构振动响应信号中自动识别出结构的固有频率、阻尼比和振型系数等关键模态参数。该系统适用于机械结构、土木工程等领域的模态试验数据分析，为结构健康监测、振动控制和动力学建模提供可靠的数据支持。

功能特性

• 时域模态识别：采用ITD法、随机减量法等时域算法，直接从时程响应数据中识别模态参数
• 数据预处理：集成去趋势、滤波、重采样等信号预处理功能，确保数据质量
• 多格式支持：支持.mat和.txt格式的多通道振动数据输入
• 参数验证：提供模态置信因子(MAC矩阵)和拟合曲线对比等验证手段
• 用户友好：简洁的界面设计和参数配置，降低使用门槛

使用方法

数据准备

1. 准备多通道加速度/位移时程响应数据文件
2. 配置采样频率参数（单位：Hz）
3. 准备测点位置坐标信息（n×3矩阵）
4. （可选）准备激励信号信息用于验证分析

运行流程

1. 启动主程序文件
2. 选择输入数据文件
3. 设置识别参数（如模态阶数、算法选择等）
4. 执行模态参数识别
5. 查看输出结果和验证图表

输出结果

• 固有频率列表（单位：Hz）
• 阻尼比矩阵（各阶模态对应阻尼比）
• 振型系数矩阵（各测点在各阶模态下的振型幅值）
• 模态置信因子（MAC矩阵）
• 拟合曲线对比图（原始信号与重构信号对比）

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱

硬件建议

• 内存：至少8GB RAM
• 处理器：Intel i5或同等性能以上
• 硬盘空间：至少1GB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能流程，实现了从数据加载、预处理到时域模态参数识别的完整分析链条。具体包含数据输入接口管理、信号质量检查与优化处理、多种时域识别算法的调用执行、模态参数结果的提取与计算，以及识别效果的可视化验证与报告生成等关键环节。