摘要：为了检测装备的机械结构损伤情况，采用模态参数进行识别分析。设计了一种用于单输入多输出方法的模态参数测试系统，给出了系统硬件结构及部分软件。该系统采用了多控制器方案，能够按照使用要求输出激励和并行采集数据，实现数据的海量存储。该系统具有通用性，可以用于多种用途。
关键词：模态分析；硬件结构；激励方法；并行采集

0 引言
    模态分析是在对结构进行实际测试的基础上，采用实验与理论相结合的方法来处理工程结构的动力学问题。随着某装备减重和确保可靠性要求，必须对其进行模态分析。在确定单输入多输出方法的模态分析方法基础上，需要设计相应的测试系统。该系统要求结构上能够满足被分析的对象，即能在装备平台上施加相应的激励，可并行采集结构的振动加速度，同时实现数据的即时存储。本文根据这一要求，设计了相应的测试系统。该系统以PC机为主机进行操作，以ARM控制器为执行机构，对输出和采集过程进行控制，输出形式是激振力，输入信号是加速度。

1 单点输入多点输出模态参数测试
    单点输入多点输出方法在实验时，激励点是固定的，且可以同时测试多个点的响应。该方法测试效率较高，广泛用于中型机构的实验模态分析。由于同时测量多个点，传感器的质量和要小，以减少附加质量对结构特性的影响。激励方法可以采用锤击法或激振器激励法。本文采用了激振器激励法。激振器激励方法较好，可以克服锤击法容易引起模态遗漏的问题。
    该方法的系统原理结构如图1所示。

2 测试系统总统结构设计
    根据系统测试要求，本文设计了模态参数测试系统。该测试系统由PC机、输出控制器、激振器、数据采集控制器、调理电路和多个振动采集传感器组成，如图2所示。