本发明涉及一种模拟果穗移动玉米收获机时变系统工作模态实验装置，由质量移动机构、变质量机构、同步带传动机构、非接触式检测机构、速度控制系统和振动激励系统构成；质量移动机构包括带轨梁、夹持工装、滑块、质量盒，实现质量移动；变质量机构包括直线导轨、吊装滑块、吊撑杆、漏斗、漏斗架、橡胶套，精准调控质量时变过程；非接触式检测机构包括三角架、高速激光测振仪、反光条、采集卡及信号处理设备，对质量移动的时变系统无附加质量及刚度影响；速度控制系统由上位机、树莓派、步进电机及驱动器组成，精准调控质量移动速度。本发明可模拟复杂农田作业环境中果穗移动的玉米收获机时变系统模态实验，为农业机械动态设计及振动控制提供参考。