工程结构在机械工程领域尤其是航空航天领域得到了广泛的应用,获取工程结构的动力学特性具有重要的应用价值和意义,模态参数辨识方法作为获取工程结构动力学特性的重要手段之一,在工程中得到了广泛的应用。随着工程结构的大型化、复杂化和高速化,工程结构的时变特性变得越来越不可忽略,时变结构的模态参数辨识方法逐渐成为结构动力学领域的研究热点之一。对于处在工作状态下的大型复杂时变结构,其所受到的激励信号较为复杂并且通常是未知的,因此发展基于响应的时变结构模态参数辨识方法具有重要的意义。目前时变结构的模态参数辨识方法按照作用域可划分为时域方法和时频域方法,其中参数化的时频域时变结构模态参数辨识方法在高阻尼结构和振型辨识等方面具有潜在优势。本文对参数化的时频域时变结构模态参数辨识方法展开研究,为解决该类方法中存在的一些问题,主要展开以下工作:(1)为提高参数化的时频域模态参数辨识方法对于密集模态的辨识能力,提出了基于右矩阵分式模型的时频域时变结构模态参数辨识方法,建立了时频域右矩阵分式模型,可以将单参考形式扩展到多参考形式,在此基础上建立了多参考时频域时变结构模态参数最小二乘估计方法。(2)针对最小二乘方法无法利用不确定性信息,对低信噪比数据辨识能力较差的问题,建立了多参考的时频域时变结构模态参数最大似然估计方法;为提高最大似然方法的鲁棒性,建立了对数形式的多参考的时频域时变结构模态参数最大似然估计方法;针对单次观测数据无法计算协方差矩阵的问题,提出了一种基于时频域平均方法的协方差矩阵估计方法,并应用于最大似然估计方法中。(3)为改善非参数化的时间相关功率谱,建立了基于向量时变自回归模型的时间相关功率谱估计方法;为提高时频域方法对低频弱模态的辨识能力,提出对加速度信号进行数值积分得到伪速度信号,利用伪速度信号代替加速度信号作为时间相关功率谱估计的原始数据的方法。(4)利用时变结构模态实验对本文所提出的方法进行验证,并与经典时域方法进行了对比。通过指定带宽和改变功率谱估计方法两种方式改善了本文所提辨识方法的辨识效果。经过研究,取得以下创新成果:本文提出了一种基于右矩阵分式模型的参数化时频域时变结构模态参数辨识方法,提高了参数化时频域时变结构模态参数辨识方法对于密集模态的辨识效果;针对最大似然估计中,工作状态下单次实验观测数据无法计算协防差矩阵的问题,提出了一种基于时频域平均方法的协方差矩阵估计方法,具有一定可行性;提出利用加速度信号通过数值积分得到伪速度信号,提高了辨识方法对低频弱模态的辨识能力。