针对机械系统固有频率的识别问题，提出了基于变分模态分解的固有频率识别方法。首先对机械系统的振动加速度响应进行变分模态分解，得到与该机械系统振动行为对应的固有模态函数；利用希尔伯特变换对各阶固有模态函数进行分析，研究各阶瞬时频率的变动趋势，以确定各阶固有频率。以悬臂梁为例，分别采用基于变分模态分解、ANSYS模态分析、经验模态分解、集合经验模态分解的固有频率识别方法对机械系统固有频率进行识别，分析结果表明基于变分模态分解的模态参数识别方法有较好的识别效果。