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针对连续变速颤振试验实测信号的特点及在线处理需求，提出一种基于基函数展开的时变参数建模方法。通过对结构响应信号建模和稳定性判据的趋势分析，得到颤振边界随时间变化的预测曲线。依据颤振试验机理，采用白噪声激励多模态耦合系统的方式生成了相应的仿真信号，进而在不同信噪比下验证了方法的数值性能。最后通过气弹模型低速风洞试验进一步检验本文方法的工程实用性。