由于試驗(yàn)條件的關(guān)系，本文采用頻域識(shí)別的方法對(duì)機(jī)床的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別， 下面簡(jiǎn)單介紹在頻域中的一些模態(tài)參數(shù)識(shí)別方法。分量分析法就是將頻響函數(shù)分成實(shí)部和虛部分量進(jìn)行分析，式(2-15)是基本 公式，它是一種圖解法，即從曲線(xiàn)上直接找出有關(guān)參數(shù)。
本章簡(jiǎn)單介紹了模態(tài)試驗(yàn)的相關(guān)理論和模態(tài)分析的基本步驟，包括模態(tài)分析 理論與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論，揭示了傳遞函數(shù)與模態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系。重點(diǎn)介紹了 從傳遞函數(shù)到得到模態(tài)參數(shù)的識(shí)別過(guò)程的理論基礎(chǔ)。
本章從試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的整體觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，先討論了激勵(lì)系統(tǒng)、力傳感器和運(yùn)動(dòng) 傳感器、測(cè)試與分析系統(tǒng)以及具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一些基本問(wèn)題。不同的測(cè)試與分析 系統(tǒng)，它們?cè)谛阅?、靈活性、大小和價(jià)格等方面是有區(qū)別的，需要試驗(yàn)設(shè)計(jì)者根 據(jù)不同的需要進(jìn)行選取。在確定了模態(tài)分析與測(cè)試系統(tǒng)后，設(shè)計(jì)模態(tài)分析試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)工程師應(yīng)當(dāng)利用盡可能多的信息。從這一觀(guān)點(diǎn)出發(fā)，傳遞函數(shù)的測(cè)試這一部 分主要討論了正確選擇響應(yīng)點(diǎn)和激勵(lì)點(diǎn)的一些理論和方法;信號(hào)采集過(guò)程中的一 些參數(shù)設(shè)置，以及針對(duì)不同試驗(yàn)結(jié)構(gòu)的頻段選取。本章的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析技術(shù)為后 面具體的機(jī)床模態(tài)試驗(yàn)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析方法可以分為頻響函數(shù)法（簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)力法）和環(huán)境激勵(lì)法（簡(jiǎn)稱(chēng) 不測(cè)力法）兩種，所謂測(cè)力法就是在試驗(yàn)過(guò)程中需要同時(shí)測(cè)量激勵(lì)力和響應(yīng)的方 法。經(jīng)典的測(cè)力法是利用頻域的頻響函數(shù)（FRF)或時(shí)域的脈沖響應(yīng)函數(shù)（IRF) 對(duì)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)。頻響函數(shù)是響應(yīng)和力的傅里葉變換之比，而脈沖響應(yīng)函數(shù) 也要先測(cè)得頻響函數(shù)然后經(jīng)傅里葉逆變換（IFFT)獲得。因此，測(cè)力法必須利用 帶測(cè)力計(jì)的激振器或力錘施加可測(cè)量的激勵(lì)力。測(cè)力法可以估計(jì)所有的模態(tài)參數(shù)， 包括固有頻率、模態(tài)振型、模態(tài)阻尼或阻尼比、模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度，而且精度 較高。
模態(tài)試驗(yàn)中，試驗(yàn)夾具和支承系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證相當(dāng)重要。當(dāng)發(fā)現(xiàn)夾具和支 承系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)所試驗(yàn)結(jié)構(gòu)有明顯影響時(shí)，應(yīng)將試驗(yàn)對(duì)象連同夾具一起作為 整體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。隨著試驗(yàn)對(duì)象結(jié)構(gòu)愈來(lái)愈大，要設(shè)計(jì)一個(gè)具有理想界面或與 試驗(yàn)對(duì)象藕合較小的夾具也愈來(lái)愈困難，費(fèi)用也相當(dāng)昂貴，有的需從試驗(yàn)方法(如 慣性質(zhì)量界面和殘余柔度)去解決這些矛盾。
觸發(fā)方式?jīng)Q定了采樣時(shí)每段樣本的幵始點(diǎn)。它的合理選擇，對(duì)于捕捉瞬態(tài)信 號(hào)或要求被采集信號(hào)同吵運(yùn)算作用很大。解發(fā)方式一般有以K幾種:自由觸發(fā)，信 號(hào)觸發(fā)，預(yù)觸發(fā)，外觸發(fā)等。對(duì)于脈沖信號(hào)而言，一般很難捕捉到，采樣早了信 號(hào)沒(méi)有到來(lái)，采樣晚了信號(hào)己過(guò)去。這種情況下，可用信號(hào)本身的電平來(lái)觸發(fā)。 可以將觸發(fā)電平調(diào)到比噪聲電平稍高一點(diǎn)，這樣，沒(méi)有脈沖信號(hào)時(shí)，噪聲無(wú)法觸 發(fā)采樣系統(tǒng)而不能采樣；當(dāng)出現(xiàn)脈沖信號(hào)，達(dá)到預(yù)置的觸發(fā)電平后，采樣系統(tǒng)立 刻進(jìn)行采樣（此前系統(tǒng)一直處于采樣工作狀態(tài)，此時(shí)采樣即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，為 有效采樣階段）。采用這種觸發(fā)方法，可確保采到所要分析的脈沖信號(hào)。如果沒(méi)有 信號(hào)，采樣系統(tǒng)不會(huì)工作，一直到下一次脈沖信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，才會(huì)再次采樣。這樣， 既保證了每次無(wú)遺漏地采到所要的脈沖信號(hào)，又將大量不需要的噪聲排除在外。
B&K3660C Pulse LAN-XI是同類(lèi)產(chǎn)品中最強(qiáng)大、最緊湊和最輕便的數(shù)據(jù)采集 前端之一，在一個(gè)密封的前端裝置有該模塊。B&K3660CPulslLAN-XI能夠在高 速書(shū)籍采集方面和新號(hào)調(diào)節(jié)方面都用得到，并且根據(jù)客戶(hù)需求提供完善的各類(lèi)服 務(wù)。B&K3660C Pulse LAN-XI數(shù)據(jù)采集前端與B&K基本分析系統(tǒng)以及PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與分析包穩(wěn)固結(jié)合，通過(guò)靈巧多變的硬件選擇適合各類(lèi)場(chǎng)所 的特定需要，最終達(dá)到優(yōu)越的性能。PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與分析包是專(zhuān)為 提高實(shí)驗(yàn)工作效率而設(shè)計(jì)的，新版的PULSE Reflex髙級(jí)模態(tài)采集與分析包加強(qiáng)了 數(shù)據(jù)采集功能，提高振動(dòng)噪聲實(shí)驗(yàn)效率。使用PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與分析 包進(jìn)行普通的振動(dòng)噪聲實(shí)驗(yàn)可以節(jié)省大量的時(shí)間。PULSE Reflex高級(jí)模態(tài)采集與 分析包在很多時(shí)候都能很明顯的體現(xiàn)其高效靈活的特點(diǎn)，它具有的如快速設(shè)置、 高效采集數(shù)據(jù)、自定義處理功能、報(bào)告生成功能以及數(shù)據(jù)的共享等方面的特點(diǎn)。
隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展，從二十世紀(jì)八十年代開(kāi)始加工中心引起了發(fā)達(dá)國(guó)家的重 視，并注入了大量的資金和人力進(jìn)行研究。加工中心的精度、速度等一系列參數(shù)得到 了迅速提升，而可靠性作為一個(gè)評(píng)估參數(shù)也逐漸浮現(xiàn)在人們的視野中。狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故 障預(yù)警作為提升可靠性水平的一種重要措施也引起了更加廣泛的關(guān)注。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)刀庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)功能，本文設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， 采集信號(hào)主要包括振動(dòng)信號(hào)、溫度信號(hào)三個(gè)方面，溫度傳感器安裝于電機(jī)表面，振動(dòng) 傳感器安裝于機(jī)械手下表面，如圖3.3所示。
在全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上，胡錦濤總書(shū)記指出，科學(xué)技術(shù)日益成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā) 展的主要驅(qū)動(dòng)力；必須從國(guó)家發(fā)展全局的高度，集中力量推進(jìn)科技創(chuàng)新，必須把 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展作為面向未來(lái)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的構(gòu)成包括動(dòng)力裝置、 傳動(dòng)裝置和工作裝置等三部分。其創(chuàng)新可以有多種途徑，包括：創(chuàng)新工作原理或 者說(shuō)工作裝置、創(chuàng)新運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)以及應(yīng)用精工技術(shù)和智能技術(shù)進(jìn)行機(jī) 械產(chǎn)品創(chuàng)新。精工技術(shù)和智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的顛覆性共性使能技術(shù)， 其核心的數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能使機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)涵發(fā)生根本性變化，是產(chǎn)品功能極 大豐富，性能發(fā)生質(zhì)的變化，從根本上提升產(chǎn)品的水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。