在工程振动领域,模态参数是结构的关键属性,而模态分析则是获取模态参数的必要手段。当前,模态分析技术中的运行模态分析(Operational Modal Analysis,OMA)技术由于无需量测激励数据,降低了实验难度,因而得到了广泛的研究。但风力发电机叶片等结构存在所谓的谐激励问题,对运行模态分析技术的应用提出了挑战。近十多年来提出了基于传递率的运行模态分析(Transmissibility-based OMA,TOMA)方法,能够根据多工况响应数据识别结构模态,同时解决了困扰已久的谐激励问题,成为当前的研究热点。作为TOMA方法中的一种,功率谱密度传递率(Power Spectrum Density Transmissibility,PSDT)以及基于功率谱密度传递率的运行模态分析(PSDT-based OMA,PSDTOMA)方法是近几年出现的新概念、新方法。一般认为该方法继承了TOMA类方法的优势,并拥有仅依据单一工况响应数据就可估计模态参数的显著特点,所以对于解决风机叶片的谐激励问题具备良好潜力。为此,本文以PSDTOMA方法为研究对象,结合风机叶片这类实际应用,从基础理论、应用效果、计算方法等方面对其进行了系统性的研究。主要包括以下工作与结论:首先,从PSDT的基本概念出发,推导了PSDT基于响应信息、激励与系统特性、激励相干性的三种表述形式,由此获得了PSDT在不同激励相干性条件下的性质及PSDTOMA方法提取模态参数的基本原理,并对PSDTOMA方法的适用性进行了深入探究,最后利用数值算例和物理实验验证了这些结论;其次,对不同运行状态下的风机叶片进行运行模态分析,得出叶片所受风荷载的特点,并使用PSDTM-SVD法提取叶片的模态参数,从而发现了PSDTOMA方法的适用性问题,由此作了深入分析。结果表明,PSDTOMA方法可以直接应用在非旋转叶片中,但仍不能解决风机旋转叶片的谐激励问题,该方法有待进一步改进;最后,为了对PSDTOMA方法的研究与改进提供基础,对基于PSDT的伪频响函数矩阵进行了研究并构建对应的伪输出响应矩阵,结合频域-空间域分解(Frequency-Spatial Domain Decompose,FSDD)方法,提出了PSDT-FSDD法,并利用五自由度系统数值算例对比分析了PSDT-FSDD法与FSDD法之间的差异。结果表明,PSDT-FSDD法可以达到FSDD法的精度。