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大型高精度转台控制系统研究 预览
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作者 陈晓梅 刘长江 杜保林 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期90-94,共5页
大型高精度目标跟踪转台主要用来模拟导引头、雷达等探测设备的目标运动特性,测试探测设备的跟随特性,是航空、航天领域重要的半实物仿真设备。首先介绍了转台的工作原理、控制系统硬件组成,然后将永磁直流力矩电机的数学模型和转台的... 大型高精度目标跟踪转台主要用来模拟导引头、雷达等探测设备的目标运动特性,测试探测设备的跟随特性,是航空、航天领域重要的半实物仿真设备。首先介绍了转台的工作原理、控制系统硬件组成,然后将永磁直流力矩电机的数学模型和转台的动力学方程结合,建立了转台的数学模型,在此基础上提出了基于PID控制器的三环控制系统,实验研究表明该系统在技术要求范围内满足双十指标。 展开更多
关键词 高精度转台 伺服控制 数学模型 半实物仿真 探测设备模拟
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基于Matlab/Simulink的新型火箭建模与仿真平台搭建 预览
2
作者 刘曌 周春华 邱伟 《系统仿真技术》 2018年第4期285-291,共7页
基于火箭建模理论,结合某型火箭数据,建立了Matlab/Simulink环境下的新型箭体模型,并对建立的箭体模型进行仿真验证。将箭体模型按物理意义划分为动力学模型、推力模型、质量模型、重力模型和气动力模型,在Windows操作系统及LabView_RT... 基于火箭建模理论,结合某型火箭数据,建立了Matlab/Simulink环境下的新型箭体模型,并对建立的箭体模型进行仿真验证。将箭体模型按物理意义划分为动力学模型、推力模型、质量模型、重力模型和气动力模型,在Windows操作系统及LabView_RT实时系统环境下,分别进行模块仿真验证,形成了通用箭体仿真模块库。以搭建的箭体模型为基础,开发了基于Veristand/LabView_RT半实物仿真平台。型号实测数据对比结果表明:搭建的新型箭体模型正确且有效,可为多型号火箭提供通用箭体仿真模块库。 展开更多
关键词 箭体模型 Matlab建模 半实物仿真 仿真平台
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电力推进船的螺旋桨负载特性仿真与模拟试验 预览 被引量:1
3
作者 范辉 贺海涛 汤天浩 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第2期19-24,43共7页
针对电力推进船舶在风浪中航行的各种工况,考虑船舶运动和风浪作用,建立带有风浪扰动的电推船桨模型。采用永磁同步电动机对螺旋桨负载特性进行仿真模拟,通过矢量控制使永磁同步电机的电磁转矩特性与螺旋桨各种工况的负载转矩特性一致。... 针对电力推进船舶在风浪中航行的各种工况,考虑船舶运动和风浪作用,建立带有风浪扰动的电推船桨模型。采用永磁同步电动机对螺旋桨负载特性进行仿真模拟,通过矢量控制使永磁同步电机的电磁转矩特性与螺旋桨各种工况的负载转矩特性一致。在MATLAB/Simulink软件平台上进行全数字建模与仿真,并进行半实物的模拟试验,验证系统的可行性。 展开更多
关键词 螺旋桨负载特性 风浪干扰模型 永磁同步电机 半实物模拟
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电液力伺服系统控制策略的半实物仿真 预览 被引量:1
4
作者 韩桂华 崔燕 于凤丽 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第6期73-78,共6页
通过在半实物仿真环境中进行模型辨识试验,获得电液力伺服系统的辨识模型.为了改善电液力伺服系统的控制性能,设计了一种复合模糊PID控制器.这种控制器结合了经典PID控制器和带有自调整修正因子的模糊控制器的优点,并加入了前馈校正.为... 通过在半实物仿真环境中进行模型辨识试验,获得电液力伺服系统的辨识模型.为了改善电液力伺服系统的控制性能,设计了一种复合模糊PID控制器.这种控制器结合了经典PID控制器和带有自调整修正因子的模糊控制器的优点,并加入了前馈校正.为了避免由于两种控制方式相互切换时造成的不良扰动,采用了模糊切换的方法 .通过在电液伺服试验台上对所设计的复合模糊PID控制器进行半实物仿真实验,并对比PID控制器和传统模糊控制器的实验控制曲线,验证了复合模糊PID控制器的可行性和控制性能.同时在负载刚度和质量变化时进行了半实物仿真实验,实验结果表明,复合模糊PID控制器不仅改善了稳定性和速度,并具有良好的实时性. 展开更多
关键词 力伺服系统 模型辨识 复合模糊PID控制器 半物理仿真 自调整修正因子
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航空发动机燃油调节执行机构及其传感器的故障诊断与半物理仿真 被引量:1
5
作者 刘渊 张天宏 周俊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2165-2172,共8页
为了提高航空发动机控制系统的可靠性,针对航空发动机燃油调节执行机构回路,提出了一种基于执行机构数学模型及发动机燃油逆映射模型的故障诊断方法,以实现对执行机构自身故障及其线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器故障的检测和隔... 为了提高航空发动机控制系统的可靠性,针对航空发动机燃油调节执行机构回路,提出了一种基于执行机构数学模型及发动机燃油逆映射模型的故障诊断方法,以实现对执行机构自身故障及其线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器故障的检测和隔离。基于非线性回归方法极端学习机(ELM)算法建立了发动机燃油逆映射模型,保证了燃油估计的精度和实时性。为了验证该方法的可行性和有效性,以涡扇发动机主燃油调节执行机构为研究对象,在半物理仿真试验平台上进行了故障诊断的半物理仿真试验。结果表明,该故障诊断方法能快速准确地检测并区分出幅值在2%以上的执行机构故障和LVDT传感器故障。 展开更多
关键词 航空发动机 执行机构 故障诊断 逆映射模型 半物理仿真
基于3D模型并行处理的机器人半实物仿真平台 预览 被引量:3
6
作者 韩金 陈国华 张爱军 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期281-286,共6页
针对工业机器人三维运动仿真及其在线实时控制,在MATLAB环境下构建了一个机器人半实物仿真平台。为解决复杂模型的快速加载与显示,实现机器人高精度三维仿真的实时性,提出一种基于单个项目多个数据并行处理的高精度模型构建方法。为了... 针对工业机器人三维运动仿真及其在线实时控制,在MATLAB环境下构建了一个机器人半实物仿真平台。为解决复杂模型的快速加载与显示,实现机器人高精度三维仿真的实时性,提出一种基于单个项目多个数据并行处理的高精度模型构建方法。为了满足仿真系统的在线协同性,以三菱MELFA RV-4F工业机器人为例,建立了仿真平台和机器人控制器之间的TCP/IP通信,设计了平台的用户图形交互界面,交互实现了机器人的正向和逆向运动在线控制和实时仿真。测试结果表明,该平台具有良好的易用性和可操作性,可满足教学和科研的需要。 展开更多
关键词 机器人 3D模型 并行处理 半实物仿真
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面向半物理仿真的陈述式模型转换方法研究
7
作者 黄伟健 丁建完 +1 位作者 陈立平 周昭远 《系统仿真学报》 CSCD 北大核心 2015年第7期1468-1473,共6页
针对半物理仿真,提出了一种由陈述式模型转换为半物理仿真模型的方法。通过分析陈述式模型与半物理仿真模型的数学形式,基于二部图对陈述式模型的数学形式进行匹配分解与代数环撕裂从而转化为半物理仿真模型所需的数学形式,并使用了离... 针对半物理仿真,提出了一种由陈述式模型转换为半物理仿真模型的方法。通过分析陈述式模型与半物理仿真模型的数学形式,基于二部图对陈述式模型的数学形式进行匹配分解与代数环撕裂从而转化为半物理仿真模型所需的数学形式,并使用了离合器模型作为模型转换验证实例。陈述式模型转化思想克服了当前使用过程式建模考虑因果性、不易修改与重用的缺点,为半物理仿真提供了一种新的建模思路与手段。 展开更多
关键词 陈述式模型 半物理仿真模型 二部图 代数环撕裂
基于环境参数自适应估计的液压机器人力控制 被引量:2
8
作者 孙桂涛 邵俊鹏 +1 位作者 董翔 王晓晶 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期26-31,共6页
针对液压驱动四足机器人在约束空间力控制特点,提出鲁棒位置内环阻抗外环的复合控制策略,推导电液伺服作动器的数学模型,建立作动器的误差模型,基于误差模型及其不确定界进行位置内环μ控制器设计,给出环境参数的自适应估计器.在半实物... 针对液压驱动四足机器人在约束空间力控制特点,提出鲁棒位置内环阻抗外环的复合控制策略,推导电液伺服作动器的数学模型,建立作动器的误差模型,基于误差模型及其不确定界进行位置内环μ控制器设计,给出环境参数的自适应估计器.在半实物仿真平台上进行力跟踪实验,实验结果表明:位置内环幅值超调和相位滞后分别小于10%和0.02s,验证了鲁棒位置内环控制器的有效性;基于自适应估计方法获得的环境参数设计的轨迹发生器及阻抗力外环的综合运用实现了系统的高精度力跟踪控制,验证了所提控制策略的有效性. 展开更多
关键词 液压驱动 位置控制 鲁棒控制 模型误差建模 自适应估计 半物理仿真
无人机全天时航空成像侦察系统建模与仿真 预览
9
作者 周锦春 李耀军 赵春晖 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第24期259-265,共7页
航空成像侦察是获取战术情报的重要途径。设计的全天时可见光航空相机成像侦察系统参照无人机各种飞行环境,基于无人机数学模型、可见光相机成像几何模型和大气辐射传输模型,实现航空相机在无人机运动参数、航空相机参数、大气环境参数... 航空成像侦察是获取战术情报的重要途径。设计的全天时可见光航空相机成像侦察系统参照无人机各种飞行环境,基于无人机数学模型、可见光相机成像几何模型和大气辐射传输模型,实现航空相机在无人机运动参数、航空相机参数、大气环境参数变化情况下的成像侦察仿真。该系统由仿真参数初始化、数字地图加载、相机成像仿真、大气辐射传输仿真、无人机半物理仿真、图像仿真与报告输出六个模块组成。通过大量实验测试表明本系统模型有很高的逼真度和有效性,同时,可根据系统仿真报告对系统模型进行性能评估与改进。本系统的参数优化功能可指导和论证无人机航空相机成像侦察装备的研制工作。 展开更多
关键词 航空成像侦察 相机成像模型 辐射传输模型 半物理仿真 无人机
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基于半物理仿真平台的风力机PID控制研究 预览
10
作者 贺少华 廖明夫 +2 位作者 王四季 刘永伟 李浩 《现代电子技术》 2014年第13期132-135,共4页
针对变速变桨风力机组的特点,基于风力机半物理仿真平台,根据建立的组合风速模型及风力机不同的运行区域,研究了考虑机械传递、阻尼等因素的风力机PID控制方法,并进行了实验验证。结果表明,真实物理平台实验更能体现风力机的机械... 针对变速变桨风力机组的特点,基于风力机半物理仿真平台,根据建立的组合风速模型及风力机不同的运行区域,研究了考虑机械传递、阻尼等因素的风力机PID控制方法,并进行了实验验证。结果表明,真实物理平台实验更能体现风力机的机械特性,建立的PID控制方法也较为贴近真实风机的控制特性。 展开更多
关键词 风力发电机组 风速模型 半物理仿真平台 PID控制
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基于半实物仿真的风力机变桨距控制实验 预览 被引量:1
11
作者 崔双喜 王维庆 周顺平 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第7期4-7,12共5页
为研究风力机功率和载荷随桨距角变化的内在规律以及设计无模型变桨距功率控制器,利用实验室现有风力发电机组资源,设计出计算机与风力机组输入输出接口电路;搭建风力机变桨距控制半实物仿真平台;为验证所开发实验平台的正确性和有效性... 为研究风力机功率和载荷随桨距角变化的内在规律以及设计无模型变桨距功率控制器,利用实验室现有风力发电机组资源,设计出计算机与风力机组输入输出接口电路;搭建风力机变桨距控制半实物仿真平台;为验证所开发实验平台的正确性和有效性,自主设计了两个变桨距控制实验项目.通过实验模拟风速,得到了功率和桨叶气动载荷随桨距角变化的关系;设计了无模型变桨距功率控制器并验证了控制器的正确性和有效性.为风力机实验开发和风能与动力工程专业学生实施变桨距控制实验提供了平台. 展开更多
关键词 气动载荷 变桨距 无模型控制 半实物仿真
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基于Ⅴ模式的dSPACE电机控制器开发 预览 被引量:4
12
作者 张奇 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第11期141-144,178共5页
基于业界流行的V模式开发流程,采用dSPACE快速控制原型系统,设计了采用矢量控制策略的异步电机控制器,并在半实物仿真平台上验证了控制效果。实验结果表明V模式流程能够显著缩短控制器的开发周期,可广泛用于对控制器从设计仿真到具体实... 基于业界流行的V模式开发流程,采用dSPACE快速控制原型系统,设计了采用矢量控制策略的异步电机控制器,并在半实物仿真平台上验证了控制效果。实验结果表明V模式流程能够显著缩短控制器的开发周期,可广泛用于对控制器从设计仿真到具体实现的整个开发过程。 展开更多
关键词 V模式开发 dSPACE仿真系统 电机控制器 半实物仿真
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一种流量可调燃气发生器压强控制系统建模及其半实物仿真 预览 被引量:1
13
作者 刘源翔 聂聆聪 +1 位作者 姚晓先 宋晓东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期135-137,143共4页
为了改进燃气发生器流量控制的精度,研究了一种燃气发生器的压强控制系统。建立了燃气发生器与气动执行机构的线性化数学模型,分析了燃气发生器压强控制系统的特点,并通过半实物仿真系统对压强控制系统进行了仿真验证,获得了燃气发生器... 为了改进燃气发生器流量控制的精度,研究了一种燃气发生器的压强控制系统。建立了燃气发生器与气动执行机构的线性化数学模型,分析了燃气发生器压强控制系统的特点,并通过半实物仿真系统对压强控制系统进行了仿真验证,获得了燃气发生器内压强变化曲线。实验表明,压强控制系统是一个变化缓慢系统,并且其参数具有时变性。 展开更多
关键词 流量控制 数学模型 半实物仿真 时变性
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发动机加速过程的优化建模方法研究 预览
14
作者 胥韦巍 缑林峰 +1 位作者 时培燕 郭江维 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第34期10421-10424,共4页
航空发动机数学模型通常使用部件法建模,这种方法算法较为复杂、收敛性差,且实时性差;因此建立适合半物理实验使用的数学模型.提出的新建模方法是基于发动机的稳态试车数据,主要研究动态过程中,供油量与发动机主要参数的对应关系.该程... 航空发动机数学模型通常使用部件法建模,这种方法算法较为复杂、收敛性差,且实时性差;因此建立适合半物理实验使用的数学模型.提出的新建模方法是基于发动机的稳态试车数据,主要研究动态过程中,供油量与发动机主要参数的对应关系.该程序算法易懂、实时性好、计算效率高.计算机仿真的结果与试车数据基本一致.通过分析某型发动机半物理试验结果,表明该数学模型可以满足实验需求. 展开更多
关键词 发动机模型 稳态数据 插值算法 动态过程 半物理试验
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无人机飞行控制地面仿真 预览 被引量:5
15
作者 赵祯俊 钟韶君 +1 位作者 李佳乐 沈佩珺 《兵工自动化》 2013年第8期32-34,共3页
针对某型无人机飞行设计要求,对无人机空中飞行进行模拟仿真,并综合测试仿真状态下的控制律运行情况。根据仿真试验的目的和要求,搭建适合无人机半实物仿真系统,介绍半实物仿真系统的组成;设计无人机的基本控制规律和逻辑,在此基... 针对某型无人机飞行设计要求,对无人机空中飞行进行模拟仿真,并综合测试仿真状态下的控制律运行情况。根据仿真试验的目的和要求,搭建适合无人机半实物仿真系统,介绍半实物仿真系统的组成;设计无人机的基本控制规律和逻辑,在此基础上建立某型无人机的简化数学模型,确定相关模型参数;对飞行控制系统进行仿真,构造某型无人机半实物仿真系统,并对无人机全飞行控制双机进行仿真试验、分析。试验结果表明:无人机飞行控制系统具有良好的控制效果,满足飞行控制要求。 展开更多
关键词 无人机 数学模型 飞行控制系统 半实物仿真
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基于半物理仿真的新型浮式平台垂荡性能 预览 被引量:3
16
作者 雷松 岳前进 +2 位作者 张文首 谢彬 喻西崇 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期 315-319,共5页
为了评估一种新型浮式钻井生产储油装卸系统(FDPSO)概念设计中干式井口平台的垂荡性能,建立了系统的理论分析模型,并运用半物理仿真技术构筑了大比尺模型实验平台,用可控的电液伺服器运动台模拟船体的垂荡,干式井口系统采用大比尺的... 为了评估一种新型浮式钻井生产储油装卸系统(FDPSO)概念设计中干式井口平台的垂荡性能,建立了系统的理论分析模型,并运用半物理仿真技术构筑了大比尺模型实验平台,用可控的电液伺服器运动台模拟船体的垂荡,干式井口系统采用大比尺的物理模型。在简谐激励下理论模型的实验结果和数值结果的对比,证明了理论模型的合理性,符合工程实际。根据该理论模型对中国南海海况进行的数值分析结果表明,通过船外悬挂配重为干式井口平台的张紧立管系统提供张力的概念设计对船体的垂荡具有自动补偿作用,减小了干式井口平台的垂荡振幅。 展开更多
关键词 FDPSO 干式井口 模型实验 半物理仿真 垂荡
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飞行模拟器操纵负荷系统内回路的逆模型控制 预览 被引量:5
17
作者 赵劲松 叶正茂 +1 位作者 沈刚 韩俊伟 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期 38-44,共7页
为了改善基于力回路的飞行模拟器操纵负荷系统的力感模拟逼真度,分析了内回路跟踪性能对力感模拟逼真度的影响;在基于结构不变性原理抑制多余力的基础上,提出了比例结合前馈逆模型补偿的复合控制策略,在不影响内回路稳定性的前提下,该... 为了改善基于力回路的飞行模拟器操纵负荷系统的力感模拟逼真度,分析了内回路跟踪性能对力感模拟逼真度的影响;在基于结构不变性原理抑制多余力的基础上,提出了比例结合前馈逆模型补偿的复合控制策略,在不影响内回路稳定性的前提下,该复合控制策略能有效拓展内回路的频宽.仿真结果显示,该复合控制策略提高了内回路的跟踪性能.在基于RT-LAB的快速原型控制实验平台上进行了半实物仿真实验,结果表明该控制策略可以明显改善内回路的跟踪性能,从而显著提高操纵负荷系统力感模拟的逼真度. 展开更多
关键词 飞行模拟 操纵负荷 电液伺服 逆模型 系统辨识 半实物仿真
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一种新型浮式钻井生产储油装卸系统的模型实验 被引量:1
18
作者 雷松 岳前进 +2 位作者 赵岩 谢彬 喻西崇 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第A01期 172-175,共4页
从一种新型浮式钻井生产储油装卸系统(FDPSO)的概念设计出发,针对干式井口甲板垂直方向的相对运动问题,建立了系统的简化理论模型,运用半物理仿真的方法搭建了实验平台,根据船体的垂荡响应谱确定简谐激励的实验工况,实验和数值... 从一种新型浮式钻井生产储油装卸系统(FDPSO)的概念设计出发,针对干式井口甲板垂直方向的相对运动问题,建立了系统的简化理论模型,运用半物理仿真的方法搭建了实验平台,根据船体的垂荡响应谱确定简谐激励的实验工况,实验和数值结果相吻合,系列实验结果表明这种FDPSO的设计对船体的垂荡运动具有自动补偿作用,减小了干式井口甲板的运动振幅。 展开更多
关键词 干式井口 模型实验 相似比 半物理仿真 垂荡
电液位置伺服系统的规则自校正模糊PID控制器 预览 被引量:18
19
作者 邵俊鹏 王仲文 +1 位作者 李建英 韩桂华 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期 960-965,共6页
介绍电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并利用实时工作间(RTW)的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行系统模型辨识及验证。提出一种规则自校正模糊PID控制器,并将其用于辨识得到的模型中,设计一种在线... 介绍电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并利用实时工作间(RTW)的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行系统模型辨识及验证。提出一种规则自校正模糊PID控制器,并将其用于辨识得到的模型中,设计一种在线的模糊推理算法,使得模糊控制规则可以得到实时在线调整。仿真结果表明:基于规则自校正模糊PID控制器的电液位置伺服系统的性能得到较大改善,既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,保证系统具有良好的动、稳态特性。 展开更多
关键词 电液位置伺服系统 模型辨识 自校正模糊PID 半物理仿真
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船舶控制仿真系统 被引量:3
20
作者 任光 颜德文 《大连海事大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期 5-9,共5页
介绍大连海事大学轮机工程学院研制的三种船舶运动控制仿真系统,一是单机仿真,即在一台计算机上同时运行船舶运动数学模型和控制器;二是双机仿真,即一台计算机运行数学模型,同时运行一台真实的船舶控制器,这台控制器通过数字通信... 介绍大连海事大学轮机工程学院研制的三种船舶运动控制仿真系统,一是单机仿真,即在一台计算机上同时运行船舶运动数学模型和控制器;二是双机仿真,即一台计算机运行数学模型,同时运行一台真实的船舶控制器,这台控制器通过数字通信接口控制第一台计算机上运行的船舶运动模型,船舶模型的动态参数又反馈到控制器,组成闭环系统,也称为半物理仿真,三是物理仿真,即建营一艘按某一水动力学相似准则而缩尺的模型船,在模型船上装上真实的船舶控制器,在水池或海上做船舶运动控制试验。 展开更多
关键词 船舶控制 物理仿真 模型船 半物理仿真 仿真系统
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