1、模態(tài)參數(shù)（固有頻率、阻尼比、模態(tài)振型等）反映了結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性，準(zhǔn)確識別結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)對機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷具有重要意義。目前的模態(tài)參數(shù)識別方法主要分為傳統(tǒng)的實驗?zāi)B(tài)分析(EMA)和工作模態(tài)分析(OMA)。實驗?zāi)B(tài)分析大都是基于振動系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù)或脈沖響應(yīng)函數(shù)，它要求對系統(tǒng)施加已知的激勵;工作模態(tài)分析是在不知道激勵源的情況下僅根據(jù)系統(tǒng)的輸出響應(yīng)識別模態(tài)參數(shù)，如隨機子空間法(SSI)、ARMA時序分析法等。上述分析方法大都存在

2、受噪聲干擾大、要求激勵是平穩(wěn)白噪聲、模型定階困難等問題。
　　獨立分量分析ICA是信號處理領(lǐng)域在20世紀(jì)90年代后期發(fā)展起來的一種新興的數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，目的是從多通道觀測得到的由若干具有統(tǒng)計獨立特性的源信號組成的混合信號中把隱藏的獨立分量（源信號）分離或提取出來。由于與結(jié)構(gòu)的自由振動響應(yīng)的理論模型一致，ICA為模態(tài)參數(shù)識別提供了一種全新的思路，它不需要知道系統(tǒng)的輸入，只需要根據(jù)系統(tǒng)在初始條件下的自由振動響應(yīng)就可以分離出系統(tǒng)的模

3、態(tài)參數(shù)。鑒于此，本文的主要研究工作如下:
　　(1)闡述了本課題的研究目的與意義，簡要介紹了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)，對現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)識別方法的理論與研究現(xiàn)狀進行了簡要綜述。
　　(2)詳細介紹了ICA的基本原理、衡量隨機變量獨立性與非高斯性的判據(jù)準(zhǔn)則、預(yù)處理過程。并有選擇性的重點介紹了幾種ICA的典型算法。
　　(3)介紹了模態(tài)參數(shù)識別時域法ITD法的基本原理，對ITD法延遲采樣過程的時延進行了深入探討，通過理

4、論分析推導(dǎo)出時延為采樣間隔的倍數(shù)應(yīng)小于采樣頻率為系統(tǒng)最大固有頻率的倍數(shù)的一半。利用數(shù)值仿真及懸臂梁實驗驗證了該理論，分析了噪聲環(huán)境下時延變化對模態(tài)參數(shù)識別精度的影響規(guī)律。
　　(4)探討了結(jié)構(gòu)自由振動響應(yīng)模型與ICA模型的一致性，分析了將ICA應(yīng)用于結(jié)構(gòu)模型參數(shù)識別的可行性，通過獨立分量分析技術(shù)將結(jié)構(gòu)的響應(yīng)信號分解為若干個解耦的單自由度信號，進而結(jié)合Hilbert變換識別模態(tài)參數(shù)。通過數(shù)值仿真分析了不同ICA算法在不同工況環(huán)境下識