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參數(shù)識(shí)別屬于系統(tǒng)識(shí)別的一種。所謂系統(tǒng)識(shí)別或系統(tǒng)辨別，通常是指根據(jù)觀測到的輸入輸出數(shù)據(jù)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并要求各個(gè)數(shù)學(xué)模型按照一定準(zhǔn)則，盡可能精確地反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。有些情況下，只根據(jù)系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)也能建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。所以，系統(tǒng)識(shí)別也就是實(shí)驗(yàn)建模的過程。系統(tǒng)識(shí)別已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了工程和物理中的應(yīng)用范疇。在其他學(xué)科，如生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、氣象學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口學(xué)、生態(tài)學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域中，，系統(tǒng)識(shí)別的方法得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前，系統(tǒng)識(shí)別理論已成為一門獨(dú)立而成熟的學(xué)科。特別是近年來現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大大促進(jìn)了系統(tǒng)識(shí)別理論的應(yīng)用。如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型能用一定數(shù)量的參數(shù)來描述，即方程形式已經(jīng)確知的情況下，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來估計(jì)其參數(shù)，那么系統(tǒng)識(shí)別便成為參數(shù)識(shí)別，又稱為參數(shù)辨識(shí)或參數(shù)估計(jì)。

模態(tài)參數(shù)識(shí)別，既可在頻域內(nèi)進(jìn)行，也可在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行。前者稱為頻域法，后者稱為時(shí)域法。頻域識(shí)別法主要是利用實(shí)測的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)或曲線，并根據(jù)頻響函數(shù)的模態(tài)展開式，去求解系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。這種識(shí)別法發(fā)展較早，特別是采用正弦慢掃描激振設(shè)備和機(jī)械阻抗測試及分析技術(shù)所獲得的頻響數(shù)據(jù)，比較穩(wěn)定、可靠，因而識(shí)別精度也較高。其缺點(diǎn)是：試驗(yàn)所需時(shí)間比較長，也不適宜用于現(xiàn)場測試和在線實(shí)時(shí)分析。

頻域識(shí)別法又稱曲線擬合法，即利用頻響函數(shù)的模態(tài)參數(shù)表達(dá)式，去擬合實(shí)測的頻響數(shù)據(jù)或曲線。若系統(tǒng)各階固有頻率相離較遠(yuǎn)，且阻尼又較小，或在某一階固有頻率附近相鄰模態(tài)耦合較弱（重疊較?。┑膱龊?，均可采用單自由度系統(tǒng)的理論與方法去進(jìn)行曲線擬合；若相鄰模態(tài)耦合較強(qiáng)（重疊較多），則根采用多自由度系統(tǒng)的理論與方法去進(jìn)行曲線擬合。前者稱為單模態(tài)曲線擬合法（“SDOF法”），即對(duì)每一個(gè)頻響函數(shù)的各階模態(tài)參數(shù)采用逐個(gè)識(shí)別的方法，這種方法認(rèn)為在某一階模態(tài)頻率的附近，主要是這一階的模態(tài)導(dǎo)納對(duì)頻響函數(shù)做貢獻(xiàn)，在估計(jì)模態(tài)參數(shù)時(shí)，用一理想的單自由頻響函數(shù)去擬合實(shí)測的頻響函數(shù)；后者稱為多模態(tài)曲線擬合法，或多自由度擬合法，簡稱“MDOF法”，它是對(duì)一段包含幾個(gè)峰谷的實(shí)測頻響函數(shù)，用一理想的多自由度頻響函數(shù)去擬合。

時(shí)域識(shí)別法是一種較頻域識(shí)別法后發(fā)展起來的方法，但發(fā)展很快。自20世紀(jì)70 年代 IbrahimS.R提出“ITD”法起，各種時(shí)域法不斷涌現(xiàn)，如最小二乘指數(shù)法、隨機(jī)減量法、多參考點(diǎn)復(fù)指數(shù)法、單位脈沖響應(yīng)函數(shù)法、子空間識(shí)別法等。時(shí)域法主要是利用系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)（可由實(shí)測的頻響函數(shù)，經(jīng)傅氏逆變換而求得），或僅僅利用實(shí)測的振動(dòng)響應(yīng)（即輸出數(shù)據(jù)、包括自由響應(yīng)及隨機(jī)響應(yīng)），并根據(jù)權(quán)函數(shù)或自由振動(dòng)方程的特征向量與模態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，以及時(shí)間序列模型與權(quán)函數(shù)之間的關(guān)系，去識(shí)別系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)。

與頻率法相比，時(shí)域識(shí)別法的突出優(yōu)點(diǎn)是可以只使用實(shí)測的響應(yīng)信號(hào)，無需FFT，因而可以在線分析，使用設(shè)備簡單。當(dāng)不使用脈沖響應(yīng)信號(hào)時(shí)，缺點(diǎn)也很明顯。由于不使用平均技術(shù)，因而分析信號(hào)中包含噪聲干擾，所識(shí)別的模態(tài)中除系統(tǒng)模態(tài)外，還包含噪聲模態(tài)。如何剔除噪聲模態(tài)，一直是時(shí)域法研究中的重要課題。人們已提出若干方法和對(duì)策，如采用模態(tài)置信因子或總體模態(tài)置信因子，模態(tài)形狀相關(guān)系數(shù)等判斷是否為噪聲模態(tài)，采用增加測點(diǎn)數(shù)給噪聲以出口，采用逐步擴(kuò)階最小二乘法確定模態(tài)有效階數(shù)等方法，都在一定程度上解決了模態(tài)定階問題。以下主要介紹頻域的峰值法( Peak-pickingmethod)和時(shí)域法的隨機(jī)子空間識(shí)別(Sto- chastic Subspace Identification,SSI)方法。

頻域的峰值法

峰值法最初是基于結(jié)構(gòu)自振頻率在其頻率響應(yīng)函數(shù)上會(huì)出現(xiàn)峰值，峰值的出現(xiàn)成為特征頻率的良好估計(jì)的原理。在只有輸出的環(huán)境振動(dòng)測試中，頻響函數(shù)被輸出的自功率譜取代，功率譜可以由測得的加速度時(shí)程經(jīng)離散傅立葉變換得到。特征頻率僅由平均正則化了的功率譜密度曲線上的峰值來確定，故稱之為峰值法。功率譜密度是用離散的傅立葉變換(DFT)將實(shí)測的加速度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域后直接求得。振型分量由傳遞函數(shù)在特征頻率處的值確定。對(duì)于環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)，輸入未知，因此傳遞函數(shù)并非響應(yīng)與輸入的比值，而是所測響應(yīng)相對(duì)于參考點(diǎn)響應(yīng)的比值。因此，每一傳遞函數(shù)相對(duì)于參考點(diǎn)就會(huì)給出一個(gè)振型分量。這里假定共振時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)僅僅是由一種模態(tài)決定的，如模態(tài)可以很好地分離而且阻尼較低，這種假定是合適的。峰值法操作簡單、識(shí)別速度快，在建筑領(lǐng)域經(jīng)常使用。但是它有容易受主觀因素影響，得到的是工作撓曲形狀而不是振型，僅限于實(shí)模態(tài)和比例阻尼結(jié)構(gòu)，阻尼的估計(jì)結(jié)果可信度不高等缺點(diǎn)，不容易滿足現(xiàn)場自動(dòng)識(shí)別模態(tài)參數(shù)的需要。

中交路橋工程檢測主要檢測業(yè)務(wù)：鋼結(jié)構(gòu)檢測、橋梁檢測、隧道檢測