三相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜以及維修方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活等領(lǐng)域。隨著各行各業(yè)中生產(chǎn)機(jī)械的不斷更新和發(fā)展,其中對電動機(jī)的起動性能要求越來越高。傳統(tǒng)的電機(jī)起動方式其局限性,不能有效減少起動時對電網(wǎng)的大電流沖擊,已越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展的要求。針對上述問題,本文提出了一種以TMS320LF2407 DSP為核心的高性能數(shù)字式電機(jī)軟起動器。相比于傳統(tǒng)的起動器,它能顯著的改善電機(jī)的起動性能。 由于軟起動器所具有的優(yōu)點(diǎn)及其它控制設(shè)備無法比擬的性價比,使得軟起動器的應(yīng)用前景十分廣闊。加上現(xiàn)在國內(nèi)電力供應(yīng)緊張,軟起動器在節(jié)能方面有突出的表現(xiàn)。因此軟起動器擁有十分廣闊的市場。但是在國內(nèi)軟起動器市場,以國外產(chǎn)品居多。國外產(chǎn)品質(zhì)量高,但是價格昂貴,性價比不高,在國內(nèi)徹底普及有困難。針對該現(xiàn)狀,本文設(shè)計出一種以DSP-TMS320LF2407為核心低價格,高性能的異步電動機(jī)軟起動器。 本軟起動器采用品閘管調(diào)壓方式,采用模塊化設(shè)計思想,通過改變晶閘管的觸發(fā)角來實(shí)現(xiàn)對定子兩端的電壓的調(diào)節(jié)。從而實(shí)現(xiàn)了異步電動機(jī)電壓斜坡起動、限流起動、軟停車等功能。 本文利用MATLAB搭建了軟起動器系統(tǒng)的仿真模型,對軟起動的控制方式進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明該軟起動器系統(tǒng)可以有效地減小異步電動機(jī)起動時對電網(wǎng)的沖擊。本文同時也闡述了晶閘管調(diào)壓電路及軟起動器主電路的工作原理、軟起動器的硬件結(jié)構(gòu)和功能以及軟件設(shè)計。該軟起動器操作方便簡單,智能化程度高,能夠及時跟隨電機(jī)負(fù)載的變化,使電機(jī)順利起動。經(jīng)過實(shí)驗調(diào)試,基本上達(dá)到了改善鼠籠式異步電動機(jī)起動性能的要求,在保障降低異步電動機(jī)起動電流的前提下,使電機(jī)能夠平穩(wěn)可靠起動。
標(biāo)簽: DSP 三相異步電動機(jī) 軟起動器
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,以電池作為電源的微電子產(chǎn)品得到廣泛使用,因而迫切要求采用低電源電壓的模擬電路來降低功耗。目前低電壓、低功耗的模擬電路設(shè)計技術(shù)正成為微電子行業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。 在模擬集成電路中,運(yùn)算放大器是最基本的電路,所以設(shè)計低電壓、低功耗的運(yùn)算放大器非常必要。在實(shí)現(xiàn)低電壓、低功耗設(shè)計的過程中,必須考慮電路的主要性能指標(biāo)。由于電源電壓的降低會影響電路的性能,所以只實(shí)現(xiàn)低壓、低功耗的目標(biāo)而不實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的性能(如高速)是不大妥當(dāng)?shù)摹?論文對國內(nèi)外的低電壓、低功耗模擬電路的設(shè)計方法做了廣泛的調(diào)查研究,分析了這些方法的工作原理和各自的優(yōu)缺點(diǎn),在吸收這些成果的基礎(chǔ)上設(shè)計了一個3.3 V低功耗、高速、軌對軌的CMOS/BiCMOS運(yùn)算放大器。在設(shè)計輸入級時,選擇了兩級直接共源一共柵輸入級結(jié)構(gòu);為穩(wěn)定運(yùn)放輸出共模電壓,設(shè)計了共模負(fù)反饋電路,并進(jìn)行了共?;芈费a(bǔ)償;在偏置電路設(shè)計中,電流鏡負(fù)載并不采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)共源-共柵結(jié)構(gòu),而是采用適合在低壓工況下的低壓、寬擺幅共源-共柵結(jié)構(gòu);為了提高效率,在設(shè)計時采用了推挽共源極放大器作為輸出級,輸出電壓擺幅基本上達(dá)到了軌對軌;并采用帶有調(diào)零電阻的密勒補(bǔ)償技術(shù)對運(yùn)放進(jìn)行頻率補(bǔ)償。 采用標(biāo)準(zhǔn)的上華科技CSMC 0.6μpm CMOS工藝參數(shù),對整個運(yùn)放電路進(jìn)行了設(shè)計,并通過了HSPICE軟件進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明,當(dāng)接有5 pF負(fù)載電容和20 kΩ負(fù)載電阻時,所設(shè)計的CMOS運(yùn)放的靜態(tài)功耗只有9.6 mW,時延為16.8ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別達(dá)到82.78 dB,52.8 MHz和76°,而所設(shè)計的BiCMOS運(yùn)放的靜態(tài)功耗達(dá)到10.2 mW,時延為12.7 ns,開環(huán)增益、單位增益帶寬和相位裕度分別為83.3 dB、75 MHz以及63°,各項技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計要求。
標(biāo)簽: CMOSBiCMOS 低壓 低功耗
上傳時間: 2013-06-29
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無刷直流電機(jī)具有體積小、重量輕、效率高和轉(zhuǎn)動慣量小等優(yōu)點(diǎn),另外它還具有和直流電機(jī)一樣的調(diào)速特性,而沒有直流電機(jī)復(fù)雜的機(jī)械換相設(shè)備,所以被廣泛應(yīng)用于伺服控制、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等工業(yè)領(lǐng)域,現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展對無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求。因此,研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、控制精度高的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。 直接轉(zhuǎn)矩控制是一種高性能的電機(jī)控制方法,它已經(jīng)成熟的應(yīng)用在感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)響應(yīng)特性。本文通過大量的文獻(xiàn)資料閱讀,對無刷直流電機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展、現(xiàn)狀和趨勢有了一個比較全面的理解,在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并提出了一套相應(yīng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方案,建立了仿真和試驗平臺,進(jìn)行了仿真分析和實(shí)驗研究,獲得了有價值的研究成果。 本文的主要研究內(nèi)容包括: (1)詳細(xì)分析了無刷直流電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理和數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上闡述無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本控制機(jī)理,包括基于逆變器二二導(dǎo)通模式的空間電壓矢量的定義和針對無刷直流電機(jī)具有非正弦波反電動勢這一特點(diǎn)而推導(dǎo)的轉(zhuǎn)矩計算公式等。 (2)提出了一套無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的具體實(shí)施方案,并根據(jù)這套方案建立了基于Simulink(Matlab)的無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真模型,對所提出的控制方案進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗證了該方案在理論上的可行性。 (3)在理論研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計研制了一套基于DSP+IPM的無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制實(shí)驗系統(tǒng),編寫了控制程序軟件,進(jìn)行了無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)驗。實(shí)驗結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求,證實(shí)了直接轉(zhuǎn)矩控制在改善無刷直流電機(jī)動態(tài)調(diào)速性能上的優(yōu)勢。 本論文開展了繼異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)之后對無刷直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制的探索性研究工作。通過理論分析、計算機(jī)仿真和實(shí)驗得出了一些有意義的經(jīng)驗和結(jié)論,為課題的進(jìn)一步深入開展奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 直接轉(zhuǎn)矩控制
上傳時間: 2013-07-11
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本文在此背景下,針對非線性PID控制、自抗擾控制以及Smith預(yù)估器和前饋控制展開研究。為了提高控制器的穩(wěn)定性和魯棒性,設(shè)計了ADRC-Smith預(yù)估控制器和前饋ADRC控制器,將其應(yīng)用于大時滯溫度控制系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了吹塑機(jī)控制系統(tǒng)解決方案,通過大量的理論研究、仿真和實(shí)驗,實(shí)現(xiàn)了良好的控制效果。論文的主要工作有: 1.研究了自抗擾技術(shù)和溫度控制的現(xiàn)狀以及溫度控制的特點(diǎn)。 2.研究了ADRC的發(fā)展史,深入了解ADRC的原理與優(yōu)點(diǎn)。ADRC在控制非線性對象時比PID具有更好的控制性能,但是參數(shù)調(diào)節(jié)理論不完善,阻礙了其廣泛應(yīng)用。 3.通過MATLAB仿真,得到ADRC參數(shù)之間的內(nèi)在規(guī)律,通過將ADRC的參數(shù)統(tǒng)一到一個時間因子上,達(dá)到簡化調(diào)節(jié)參數(shù)個數(shù)的目的,從而降低調(diào)試難度,同時,在無時滯溫控實(shí)驗平臺上進(jìn)行實(shí)驗,驗證了參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律的可行性。 4.自抗擾控制器在大時滯溫控上的應(yīng)用,以前文獻(xiàn)一般將時滯環(huán)節(jié)等效成一階慣性環(huán)節(jié),這樣就要求增加ADRC的階次,增加了調(diào)節(jié)參數(shù)個數(shù),在參數(shù)調(diào)節(jié)理論不完善的情況下無疑是增加了調(diào)試難度。本文將ADRC分別與Smith預(yù)估器和前饋控制器相結(jié)合,設(shè)計了ADRC-Smith預(yù)估控制器和前饋ADRC控制器來解決具有大時滯控制問題。這兩類新控制器的優(yōu)點(diǎn)是不增加ADRC的階次,是解決不確定大時滯被控對象的新途徑,也是ADRC控制器實(shí)際應(yīng)用上的一次創(chuàng)新。 5.在可編程計算機(jī)控制器(PCC)搭建的大時滯溫控實(shí)驗平臺上進(jìn)行實(shí)驗,將前饋ADRC控制器和貝加萊專用溫度控制器PIDXH的控制效果進(jìn)行比較,實(shí)驗結(jié)果表明前饋ADRC控制器在穩(wěn)定性、魯棒性等方面都優(yōu)于PIDXH控制器。 6.研究了吹塑機(jī)控制系統(tǒng)解決方案,并在吹塑機(jī)上實(shí)驗前饋ADRc控制器,得到了良好的控制效果,進(jìn)一步驗證了算法的可行性。
標(biāo)簽: 自抗擾 控制器 溫控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本課題來源于企業(yè)委托開發(fā)項目:大功率兩電平矢量控制變頻器的開發(fā)。課題以感應(yīng)電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)品化開發(fā)為目標(biāo),對感應(yīng)電動機(jī)參數(shù)離線辨識技術(shù)和控制器進(jìn)行了研究和試驗。本人除了參加整體系統(tǒng)的設(shè)計和制作任務(wù)外,獨(dú)立完成了參數(shù)離線辨識工作。文章介紹了一種實(shí)用的參數(shù)離線辨識方法,在綜合各種控制策略基礎(chǔ)上給出了一套基于DSP的數(shù)字化解決方案,通過整機(jī)進(jìn)行了軟硬件調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)。為產(chǎn)品化打下一定的基礎(chǔ)。 論文第1章介紹了矢量控制以及坐標(biāo)變換,分析了電動機(jī)參數(shù)對矢量控制的影響,通過Matlab仿真了電動機(jī)參數(shù)變化對變頻器輸出的影響。 第2章對辨識主要介紹了參數(shù)辨識的算法,對感應(yīng)電機(jī)靜態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了化簡,得到各個參數(shù)與電壓電流之間的關(guān)系方程。通過單相直流試驗和單相交流試驗辨識電動機(jī)參數(shù)。采用迭代算法計算出非線性方程的數(shù)值,還介紹了一種基于電壓電流瞬時值計算電動機(jī)功率因數(shù)的方法。 第3章對控制器進(jìn)行了研究,對當(dāng)前比較先進(jìn)的自抗擾控制,自適應(yīng)控制,基于非線性的逆控制等控制策略進(jìn)行了綜述。最后對基于PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的間接矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,并給出了仿真結(jié)果。 第4章介紹了實(shí)驗室自主開發(fā)的基于TI公司DSP TMS320F2812的通用交流調(diào)速試驗裝置。根據(jù)通用試驗裝置的設(shè)計要求設(shè)計了控制板電路,電源板電路,功率板電路等電路,進(jìn)行了調(diào)試,并應(yīng)用到試驗之中,性能達(dá)到要求。 第5章介紹了整個系統(tǒng)的功能軟件設(shè)計和功能試驗結(jié)果,給出了部分程序流程圖和裝置的基本功能試驗波形。 最后就課題的研究進(jìn)行了整體總結(jié),為將來的后續(xù)研究提出建議。
標(biāo)簽: 感應(yīng)電動機(jī) 參數(shù)辨識 新型控制
上傳時間: 2013-06-25
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隨著電信業(yè)的迅猛發(fā)展,電信網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)模不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜先進(jìn)。作為通訊支撐系統(tǒng)的通訊用基礎(chǔ)電源系統(tǒng),市場需求逐年增加,其動力之源的重要性也日益突出。龐大的電信網(wǎng)絡(luò)高效、安全、有序的正常運(yùn)行,對通信電源系統(tǒng)的品質(zhì)提出了越來越嚴(yán)格的要求,推動了通信電源向著高效率、高頻化、模塊化、數(shù)字化方向發(fā)展。 本文在廣泛了解通信電源的行業(yè)現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)的基礎(chǔ)上,深入研究了開關(guān)電源的基本原理及相關(guān)技術(shù),重點(diǎn)分析了開關(guān)電源功率因數(shù)技術(shù)及移相全橋軟開關(guān)PWM技術(shù)的基本原理,并在這基礎(chǔ)上設(shè)計了一款通信機(jī)房常用的48V/25A的通信電源模塊,該電源模塊由功率因數(shù)校正和DC/DC變換兩級電路組成,采用了一些最新的技術(shù)來提高電源的性能。例如,在電路拓?fù)渲幸胲涢_關(guān)技術(shù),通過采用移相全橋軟開關(guān)PWM變換器實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的零電壓開通,減小功率器件損耗,提高電源效率;采用高性能的DSP芯片對電源實(shí)現(xiàn)數(shù)字PWM控制,克服了一般單芯片控制器由于運(yùn)行頻率有限,無法產(chǎn)生足夠高頻率和精度的PWM輸出及無法完成單周期控制的缺陷;引入了智能控制技術(shù),以模糊自適應(yīng)PID控制算法取代傳統(tǒng)的PID算法,提高了開關(guān)電源的動態(tài)性能。 整篇論文以電源設(shè)計為主線,在詳細(xì)分析電路原理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行系統(tǒng)的主電路參數(shù)設(shè)計、輔助電路設(shè)計、控制回路設(shè)計、仿真研究、軟件實(shí)現(xiàn)。
上傳時間: 2013-05-26
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異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制技術(shù)提高了交流傳動系統(tǒng)的可靠性,降低了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成本。準(zhǔn)確辨識電機(jī)轉(zhuǎn)速是實(shí)現(xiàn)無速度傳感器矢量控制的關(guān)鍵。 本文對無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,建立了異步電動機(jī)無速度傳感器電壓解耦矢量控制系統(tǒng)和基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)。基于MRAS的無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)利用電動機(jī)定子電壓方程和電流方程得到電動機(jī)轉(zhuǎn)速的模型參考自適應(yīng)辨識算法,在此基礎(chǔ)上建立了一個改進(jìn)的變參數(shù)MRAS速度辨識數(shù)學(xué)模型,并利用Matlab軟件對基于該速度辨識模型的無速度傳感器異步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)在不同的情況下進(jìn)行了詳細(xì)的仿真研究。仿真結(jié)果驗證了該改進(jìn)的變參數(shù)MRAS速度辨識模型具有令人滿意的辨識精度和動態(tài)性能。 基于MRAS的轉(zhuǎn)速估算理論從本質(zhì)上來說屬于基于電機(jī)理想模型的轉(zhuǎn)速估算方案,該方法依賴于電機(jī)參數(shù),而電機(jī)參數(shù)在電機(jī)運(yùn)動過程中變化很大,因而給出了對電機(jī)的一些定、轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行實(shí)時辨識方法,以保持系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能。 在傳統(tǒng)型模型參考自適應(yīng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,將系統(tǒng)中原有的自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用一個具有在線學(xué)習(xí)能力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)取代,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異步電機(jī)轉(zhuǎn)速估計方法,并給出了速度估計器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法。最后對基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)速估計的異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的性能。 簡單介紹了基于DSP的異步電機(jī)無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及軟件系統(tǒng)的設(shè)計。
上傳時間: 2013-05-30
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關(guān)于485通信的一些資料 和自己寫的一個仿真 三機(jī)通訊(一個主機(jī),2個從機(jī))
上傳時間: 2013-06-18
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在低功率應(yīng)用領(lǐng)域中,為了降低成本,單級功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。單級PFC技術(shù)是把PFC變換器和DC/DC變換器結(jié)合在一起,共用一個開關(guān)管和一套控制電路,同時提高功率因數(shù)和對輸出電壓進(jìn)行快速調(diào)節(jié)。本文針對單級PFC技術(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。首先研究了基本Boost型單級PFC變換器,詳細(xì)分析了其工作原理和特性,指出在現(xiàn)有的單級PFC變換器中,必須解決兩個問題,即如何提高變換器的效率和控制中間儲能電容電壓在450V以下。同時分析了Boost型單級PFC變換器的三端和兩端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并討論了兩者之間的聯(lián)系。接著引用了直接功率傳遞原理(DPT),研究了一種新型的可實(shí)現(xiàn)直接功率傳遞的單級PFC變換器。詳細(xì)分析了該變換器的工作原理和特性。該變換器在引入直接功率傳遞原理的基礎(chǔ)上,相對于一般單級PFC變換器來說,具有更高的效率和良好的功率因數(shù)校正效果。同時可以將單級PFC變換器中間儲能電容電壓的值限制在450V以下。最后,本文用仿真分析驗證了理論的正確性,證明了這種新型的單級PFC變換器比一般的單級PFC變換器性能更優(yōu)越。
上傳時間: 2013-05-19
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隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,雙向DC/DC變換器的應(yīng)用日益廣泛。尤其是軟開關(guān)技術(shù)的出現(xiàn),使雙向DC/DC變換器不斷朝著高效化、小型化、高頻化和高性能化的方向發(fā)展,軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以降低雙向DC/DC變換器的開關(guān)損耗,提高變換器的工作效率,為變換器的高頻化提供可能性,從而減小變換器的體積,提高變換器的動態(tài)性能。雙向DC/DC變換器在直流不停電電源系統(tǒng)、航空電源系統(tǒng)、電動汽車等車載電源系統(tǒng)、直流功率放大器以及蓄電池儲能等場合都得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文首先在研究硬開關(guān)的缺陷上,提出軟開關(guān)技術(shù);然后在研究雙向DC/DC變換器的基本工作原理的基礎(chǔ)上,對雙向DC/DC變換器的應(yīng)用及軟開關(guān)雙向DC/DC變換器的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)一步闡述;把軟開關(guān)技術(shù)和雙向DC/DC變換器技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,提出一種新型的雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該雙向DC/DC變換器的降壓變換電路采用移相控制ZVSPWMDC/DC變換器;升壓變換電路采用Boost升壓和推挽式升壓兩種變換器相結(jié)合的兩級升壓的新型變換器。 在分別對移相控制ZVSPWMDC/DC變換器和Boost推挽式DC/DC變換器的工作原理進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,使用PSpice9.2計算機(jī)仿真軟件對變換器的主電路進(jìn)行仿真和分析,驗證該新型雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性和可行性。
上傳時間: 2013-04-24
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