L'objectif principal de l'étude est de développer un logiciel d'analyse modale automatique qui fonctionne sur une machine en opération à partir de la connaissance des réponses vibratoires seulement. L'application envisagée est l'analyse modale des turbines hydrauliques immergées et excitées par un écoulement turbulent, en vue de déterminer les masses et amortissement ajoutés, en vue de déterminer les contraintes dynamiques dues à l'amplification du système vibratoire. Cette thèse présente donc une recherche sur l'analyse modale des machines ou structures en opération, par utilisation d'un modèle autorégressif. Comme ce type de système mécanique peut être instationnaire, avec des paramètres physiques variant dans le temps, une nouvelle méthode de suivi dans le temps et de surveillance en ligne des paramètres modaux a été développée et introduite dans un logiciel de suivi des fréquences et amortissement de systèmes instationnaires en opération.