航空航天、机械、船舶以及土木等实际工程领域中存在的振动情况大多数都是高维非线性振动，包括周期运动、混沌运动和概周期运动等，考虑其实际性和复杂性，理论建模经过近似和简化往往使某些反映振动情况的非线性项丢失，从而有可能导致结构动力学控制方程与实际系统存在明显偏差。　　鉴于此，本文通过运用实验建模方法来建立系统的动力学控制方程，通过实验数据与系统识别理论相结合，构造出高维非线性系统的动力学模型。　　利用L型金属梁为实验研究对象的参强联合作用多自由度非线性振动实验系统，采用振动实验数据作为增量谐波平衡非线性识别(IHBNID)理论原始依据，对系统参数进行识别，并对系统非线性项不断优化，从而建立L型梁的动力学控制方程。根据实验建模方法所建立的动力学控制方程，对其进行数值模拟，并与实验数据比较，验证了基于IHBNID算法的实验建模方法在多自由度非线性结构中的有效性。同时，利用不同激励频率条件下系统响应的实验数据验证实验建模控制方程的普适性。相对于理论建模方法，实验建模显示了其在工程应用方面具有更完善、更符合实际的优势。　　在增量谐波平衡非线性识别法适用于系统响应的傅里叶级数频率可约的情况下，将该方法用于概周期响应情况，即响应的傅里叶级数频率不可约。针对一个两自由度非线性系统进行了参数识别理论推导，得到系统的识别方程，并进行数值模拟，给出响应的功率谱分析和庞加莱映射，确定响应为概周期运动。将概周期响应加载到参数识别方法中，分析了IHBNID方法在概周期运动方面的识别效果。根据得到的参数识别值，进行系统误差分析，并给出产生误差的主要原因，即响应的周期截取精度问题和谐波数的取值问题对识别精度的影响。