基于闭环反馈控制的小动物长骨轴向压缩应力载荷加载系统的研制

目的:设计一种基于LabVIEW的闭环反馈控制的小动物长骨轴向压缩应力载荷加载系统,实现对小动物长骨应力加载装置的程序控制.方法:该系统基于课题组前期设计的小动物长骨应力加载装置进行设计,增加闭环反馈模块和应变测量模块,并将步进电动机替换为伺服电动机,上位机发送的电动机运行控制指令经RS485串行通信接口发送至电动机控制器.结果:该系统可对小动物长骨施加频率可控、强度精准、模式一致的周期载荷;增加闭环反馈模块后可有效消除偏差、自动调整峰值载荷,提高了稳定性;应变测量模块可实时监测骨骼表面的应变变化情况.结论:该系统保证了加载载荷的有效性及精确性,解决了因骨组织蠕变效应造成的加载初期应力下降的问题,能够有效建立动物长骨载荷模型,为探索骨质疏松、应力性骨折等骨骼疾病的发病机制及预防治疗措施提供了实验平台.