为了了解加工中心的固有频率和振型，一般采用有限元法等数值分析方法来推测其动态特性。但是，对于动态特性问题，用数值方法得到的结构不一定符合实际情况。

为弥补这些数值分析方法的不足，出现了模态分析方法。模态分析是振动理论的一个重要分支，是研究结构动力特性的一种近代方法，是系统识别方法在工程振动领域的具体应用。一般地，以振动理论为基础，以模态参数为目标的分析方法称为模态分析。模态分析是以快速傅里叶变换（FFT）技术的进步。以及微机等硬件的发展为背景而发展起来的，与有限元法一样，已成为CAE的一大支柱。

根据模态分析的手段和方法不同，模态分析又分为理论模态分析和实验模态分析。理论模态分析是以现行振动理论为基础，研究激励、系统、响应三者之间的关系；实验模态分析也称为模态分析或模态测试，通过振动测试来确定系统的固有频率、阻尼比和模态振型。实验模态分析是理论模态分析的逆过程，通过实验测得激励和响应的时间历程，运用数字信号处理技术，获得频响函数或脉冲响应函数，得到系统的非参数模型，然后运用参数识别方法求得系统模态参数，进一步确定系统的物理参数。因此，实验模态分析是综合运用线性振动理论、动态测试技术、信号处理和参数识别方法，进行系统识别的过程。

与模态分析有关的两个基本观点是：

（1）一个结构、机械或任何系统受到激励时，如果阻尼不是很大，当激振力的频率等于固有频率时，它的响应会由于共振产生一个尖峰。

（2）当激振力的频率经过结构或机械的固有频率时，响应的相位会发生180度的改变。共振时，响应与激励的相位差为90度。