二阶系统可以用二阶微分方程来表示，很多工程领域中的系统往往都可归纳为二阶系统，如结构动力学系统等等。在对二阶系统进行特性分析时，往往涉及到二阶系统的解耦，在数学上又涉及到三个矩阵的同时对角化，是几乎不可能实现的。保结构同谱流(SPIF)方法通过保持Lancaster结构来建立同谱系统流，并以解耦同谱系统为目标进行迭代更新。但在应用该算法解决实际问题时，存在解耦失败的情况。本文主要研究基于相似变换的保结构流算法，针对算法失败的系统数据分析原因，并分别从目标函数、保谱性与矩阵对称化三个方面展开。　　前期研究发现基于相似变换的保结构流方法针对保结构同谱流(SPIF)方法失败的数据仍然有效，但用基于相似变换的保结构流做了大量的数值实验后，发现该算法仍然存在解耦失效的例子。由此，本文展开深入研究，对用基于相似变换的保结构流方法解耦失效的数据进行分析与研究，并通过目标函数的修改来调整算法的迭代。在修改目标函数后，使用MATLAB语言编写算法的程序，基于改进后的基于相似变换的保结构流方法进行了一系列的数值仿真对比实验，结果验证了改进方法的有效性和优越性。　　基于相似变换的保结构流方法做数值实验时，发现初始的两个矩阵是非对称矩阵的情况时，在迭代的过程中矩阵可逐渐变为对称阵，并且最终使得矩阵同时对角化，在这个过程中又始终是保谱的。但是应用保结构同谱流(SPIF)方法时，如果原始的二阶系统是非对称的，在迭代过程中不能将矩阵对称化。针对发现的上述这个现象，本文从两个算法出发分析与比较它们之间的区别，并且分析了对称化的原因。　　本文从基于相似变换的保结构解耦方法中发现的一些问题出发，对问题进行了分析，并且进行了有效的改进。基于相似变换的保结构解耦方法对系统解耦时得到了理想的结果，对其展开进一步研究具有重要的价值。