matlab代码实现ITD法模态识别

资 源 简 介

matlab代码实现ITD法模态识别

详 情 说 明

ITD法（Ibrahim Time Domain Method）是一种基于自由振动响应的模态参数识别技术，特别适用于结构健康监测和振动分析领域。该方法通过时域信号直接提取结构的模态频率、阻尼比和振型等参数，无需进行傅里叶变换转换到频域。

基本实现思路可分为以下步骤： 数据采集：通过传感器（如加速度计）获取结构在初始激励后的自由振动衰减信号。记录多测点响应数据，确保采样频率满足奈奎斯特准则。 信号预处理：对原始信号进行去噪处理（如滑动平均滤波），必要时进行趋势项消除。MATLAB中可采用detrend函数消除基线漂移。 构建Hankel矩阵：将多测点的自由振动响应数据按时间延迟排列，形成块Hankel矩阵。该矩阵的维度直接影响识别精度，通常需通过试算确定最优行数列数。 特征系统实现：对Hankel矩阵进行奇异值分解（SVD），保留主要奇异值以去除噪声影响。通过求解状态矩阵的特征值和特征向量，得到系统模态参数。 参数计算：将复特征值转换为模态频率和阻尼比，特征向量则对应振型。需注意频域混叠问题和虚假模态的剔除。

ITD法的优势在于可直接处理非平稳信号，对短时瞬态响应数据尤为有效。实际应用中需注意激励方式（如锤击法需保证足够的初始能量）和边界条件的影响。通过MATLAB矩阵运算和系统辨识工具箱，可高效实现算法核心流程。