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垂直面欠驱动自治水下机器人定深问题的自适应输出反馈控制 被引量:15
1
作者 张利军 齐雪 +1 位作者 赵杰梅 庞永杰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1371-1376,共6页
针对垂直面欠驱动自治水下机器人(AUV)定深控制问题,本文仅使用可测量的深度和纵摇角信息,基于反步法设计自适应输出反馈控制器.为此首先设计观测器,实现不可测纵摇角速度反馈;再利用径向基神经网络对不确定水动力系数和纵荡、垂荡及纵... 针对垂直面欠驱动自治水下机器人(AUV)定深控制问题,本文仅使用可测量的深度和纵摇角信息,基于反步法设计自适应输出反馈控制器.为此首先设计观测器,实现不可测纵摇角速度反馈;再利用径向基神经网络对不确定水动力系数和纵荡、垂荡及纵摇角速度耦合产生的非线性结构进行补偿;采用自适应策略对纵荡和垂荡速度形成的有界干扰进行抑制.本文采用AUV一阶非完整模型,不以线性化为目的,放宽了纵摇角只能在小范围内变化的限制.最后通过理论证明和仿真实验表明该方法能够实现AUV深度和姿态控制,对未建模非线性动态和有界扰动具有很强的自适应性和鲁棒性. 展开更多
关键词 水下机器人 径向基神经网络 适应输出反馈 反步法
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一类不确定非线性系统的适应输出反馈控制 被引量:7
2
作者 陈卫田 施颂椒 张钟俊 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 1998年第2期140-148,共9页
针对一类存在有界干扰的线性参数化非线性系统,给出了一种新的适应输出反馈控制器.该控制器能保证闭环控制系统所有信号的全局有界性.该文将现有的非线性适应输出反馈控制方面的结果,从无扰动情形推广到了存在有界干扰的情形.仿真... 针对一类存在有界干扰的线性参数化非线性系统,给出了一种新的适应输出反馈控制器.该控制器能保证闭环控制系统所有信号的全局有界性.该文将现有的非线性适应输出反馈控制方面的结果,从无扰动情形推广到了存在有界干扰的情形.仿真结果用来说明所设计控制器的有效性. 展开更多
关键词 全局有界 不确定非线性系统 适应输出反馈控制
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一种不依赖状态估计的自适应输出反馈控制方法 被引量:3
3
作者 李爱军 王新民 沈毅 《电光与控制》 2003年第2期14-16,共3页
研究了一种不依赖状态估计的自适应输出反馈控制方法。首先引入伪控制信号使系统反馈线性化 ,然后设计一个线性动态补偿器和在线神经网络 ,自适应消除不确定性和建模所引起的误差。对一含有未建模动态的非线性系统的仿真结果表明 ,该控... 研究了一种不依赖状态估计的自适应输出反馈控制方法。首先引入伪控制信号使系统反馈线性化 ,然后设计一个线性动态补偿器和在线神经网络 ,自适应消除不确定性和建模所引起的误差。对一含有未建模动态的非线性系统的仿真结果表明 ,该控制方法能够消除系统的稳态误差 ,提高系统动态性能 。 展开更多
关键词 反馈线性化方法 非线性控制 适应输出反馈控制方法 鲁棒性 在线神经网络
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近水面AUV自适应输出反馈控制器设计 被引量:2
4
作者 张利军 齐雪 +1 位作者 赵杰梅 庞永杰 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期51-61,共11页
近水面航行的自治水下机器人(AUV)受到较强的波浪干扰,此干扰可进入测量输出信号,影响AUV的实际位置和姿态。若此干扰进入控制设计环节,必然增大控制输出,降低控制精度、浪费燃料,严重时可破坏驱动装置。针对此问题,设计了自适应输出反... 近水面航行的自治水下机器人(AUV)受到较强的波浪干扰,此干扰可进入测量输出信号,影响AUV的实际位置和姿态。若此干扰进入控制设计环节,必然增大控制输出,降低控制精度、浪费燃料,严重时可破坏驱动装置。针对此问题,设计了自适应输出反馈控制器,用以实现强干扰下的AUV水平面轨迹跟踪控制。首先设计观测器将系统输出信号中的干扰过滤掉,使其无法进入控制设计环节。然后采用局部逼近的径向基神经网络对不确定水动力系数和径向、横向及艏向角速度耦合产生的非线性结构进行补偿。利用Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性。仿真实验表明控制器对粘性阻尼系数和未知非线性结构具有很好的自适应性;对附加质量不确定性和干扰的变化有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 水下机器人 观测器 径向基神经网络 适应输出反馈
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非线性时滞系统自适应输出反馈跟踪控制 被引量:2
5
作者 陈为胜 李俊民 陈国陪 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期1935-1938,1942,共5页
针对一类参数化非线性时滞输出反馈系统,提出了一种自适应输出跟踪控制器的设计方案。引入时滞滤波器估计未知系统状态,采用backstepping技术设计控制律和参数自适应律,运用占优方法处理非线性时滞项,从而放宽了对非线性时滞函数的要求... 针对一类参数化非线性时滞输出反馈系统,提出了一种自适应输出跟踪控制器的设计方案。引入时滞滤波器估计未知系统状态,采用backstepping技术设计控制律和参数自适应律,运用占优方法处理非线性时滞项,从而放宽了对非线性时滞函数的要求,实现了对给定目标轨线的全局渐近跟踪,同时保证闭环系统所有信号一致有界。基于Lyapunov-Krasoviskii泛函方法证明了整个闭环系统的稳定性。实例仿真说明了该方案的可行性。 展开更多
关键词 非线性时滞系统 适应输出反馈控制 Lyapunov-Krasoviskii泛函
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水轮机导叶开度的自适应非线性输出反馈控制 被引量:13
6
作者 常乃超 刘锋 +1 位作者 梅生伟 何光宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第17期87-91,共5页
水轮机导叶开度的控制归结为一个复杂的非最小相位非线性控制模型,其自适应控制不易采用传统非线性控制方法解决。为解决水轮机导叶开度的自适应控制问题,将通用自适应输出反馈控制应用到水轮机导叶开度的控制。首先通过一个线性可逆变... 水轮机导叶开度的控制归结为一个复杂的非最小相位非线性控制模型,其自适应控制不易采用传统非线性控制方法解决。为解决水轮机导叶开度的自适应控制问题,将通用自适应输出反馈控制应用到水轮机导叶开度的控制。首先通过一个线性可逆变换将水轮机导叶开度控制的非线性模型变换成满足通用自适应输出反馈控制定理要求的形式,然后证明变换后的形式满足通用自适应输出反馈控制定理要求的条件,最后对变换后的模型应用通用自适应输出反馈控制定理得到相应的控制器。数值仿真表明,基于通用自适应输出反馈设计的水轮机导叶非线性开度控制是有效的,且对系统参数变化具有极强的鲁棒性。 展开更多
关键词 水轮机 通用自适应输出反馈控制 适应控制 电力系统
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含时滞扰动非线性系统的输出反馈自适应控制 被引量:2
7
作者 许建强 陈树中 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期60-65,共6页
研究了一类含变时滞扰动不确定系统的输出反馈自适应稳定问题.假定不确定性满足所谓的匹配条件且标称系统的传递函数矩阵是严格反馈正实的.基于Lyapunov稳定性理论和Lyapunov-Krasovskii型泛函设计出了一种自适应输出反馈控制器,并证明... 研究了一类含变时滞扰动不确定系统的输出反馈自适应稳定问题.假定不确定性满足所谓的匹配条件且标称系统的传递函数矩阵是严格反馈正实的.基于Lyapunov稳定性理论和Lyapunov-Krasovskii型泛函设计出了一种自适应输出反馈控制器,并证明了此控制器使得闭环系统最终一致有界.最后给出一个仿真例子说明结论的有效性. 展开更多
关键词 时变时滞扰动 输出反馈适应稳定 Lyapunov-Krasovskii型泛函 最终一致有界
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基于L_(1)输出反馈自适应方法的火箭姿态控制
8
作者 苏秀健 吴国强 +1 位作者 周文雅 贺从园 《计算机仿真》 北大核心 2021年第12期33-38,共6页
针对运载火箭刚—弹耦合动力学模型,开展了基于L_(1)输出反馈自适应方法的火箭姿态控制器设计。考虑到L_(1)控制器低通滤波器环节可能在一定程度上减少弹性影响,分析了火箭不同低频模态对控制系统的影响情况。由于低通滤波器带宽与系统... 针对运载火箭刚—弹耦合动力学模型,开展了基于L_(1)输出反馈自适应方法的火箭姿态控制器设计。考虑到L_(1)控制器低通滤波器环节可能在一定程度上减少弹性影响,分析了火箭不同低频模态对控制系统的影响情况。由于低通滤波器带宽与系统带宽存在相互制约关系,当无法通过低通滤波器设计消除低阶弹性影响时,结合校正网络设计L_(1)输出反馈控制器。仿真结果表明,上述设计思路能够应对火箭低阶弹性问题,所设计的控制器控制效果良好,且在弹性频率变化时系统依然具有良好的暂态和稳态性能。 展开更多
关键词 运载火箭 刚—弹耦合 输出反馈适应控制 校正网络
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基于观测器的自适应神经网络Backstepping输出反馈控制
9
作者 何牧 《辽宁工业大学学报(自然科学版)》 2009年第3期197-203,共7页
针对一类单输入单输出状态不可测非线性系统,提出一种自适应神经网络bakstepping输出反馈控制方法。首先,用神经网络逼近非线性函数,然后设计神经网络自适应观测器估计系统的状态。其次,在backstepping设计框架下,设计了自适应输出反馈... 针对一类单输入单输出状态不可测非线性系统,提出一种自适应神经网络bakstepping输出反馈控制方法。首先,用神经网络逼近非线性函数,然后设计神经网络自适应观测器估计系统的状态。其次,在backstepping设计框架下,设计了自适应输出反馈控制器。最终,证明了所提出的自适应神经网络控制方法能够保证系统所有信号有界的同时,跟踪误差趋近于原点的一个小邻域内。仿真结果进一步验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 BACKSTEPPING控制 状态观测器 适应神经网络输出反馈 稳定性分析
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一类基于高增益观测器的多输入多输出非线性时滞系统的自适应模糊动态面控制
10
作者 刘多宁 《辽宁工业大学学报(自然科学版)》 2012年第2期85-93,共9页
针对一类多输入多输出且状态不可测非线性时滞系统,提出了一种自适应模糊backstepping输出反馈控制方案。因为模糊逻辑系统的逼近性,利用其对未知函数进行逼近,设计高增益非线性模糊观测器估计不可测状态。并结合自适应backstepping技... 针对一类多输入多输出且状态不可测非线性时滞系统,提出了一种自适应模糊backstepping输出反馈控制方案。因为模糊逻辑系统的逼近性,利用其对未知函数进行逼近,设计高增益非线性模糊观测器估计不可测状态。并结合自适应backstepping技术和动态面控制技术,提出了自适应模糊backstepping输出反馈控制策略。证明了系统中所有信号都一致有界,此外,选择适当的参数能够保证跟踪误差和观测误差收敛到很小的一个领域内。通过仿真验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 非线性多输入多输出时滞系统 适应模糊输出反馈控制 动态面技术:高增益状态观测器
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基于鲁棒观测器的肘关节鲁棒自适应控制 被引量:2
11
作者 罗高生 顾临怡 李林 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1758-1766,1794,共10页
针对伺服阀控制的、双螺旋副传动的七功能机械手肘关节存在液压系统强非线性、易受外界环境温度和压力变化引起的参数不确定性、外界未知强干扰和仅有位置和油液压力状态反馈的控制特点,提出基于鲁棒观测器的输出反馈鲁棒自适应控制方法... 针对伺服阀控制的、双螺旋副传动的七功能机械手肘关节存在液压系统强非线性、易受外界环境温度和压力变化引起的参数不确定性、外界未知强干扰和仅有位置和油液压力状态反馈的控制特点,提出基于鲁棒观测器的输出反馈鲁棒自适应控制方法.该方法利用反演控制器设计方法对耦合的不确定系统参数和未知状态进行解耦,结合鲁棒观测器和鲁棒自适应控制器设计方法分别对未知状态和不确定参数进行观测和估计,使用李雅普诺夫稳定性理论保证了系统全局渐进稳定的控制性以及系统状态的有界性,解决了同时存在系统参数不确定性和部分未知状态相耦合的鲁棒控制问题.以国家高科技发展计划4 500m深海作业系统的七功能主从液压机械手肘关节作为研究对象,使用提出的控制方法进行在未知外界干扰下的对比研究.实验结果表明,闭环系统可以很好地跟踪参考轨迹,具有较强的鲁棒性,能够获得令人满意的稳态精度和动态性能;修正后的参数自适应律能够保证在外界未知干扰下估计参数的有界性. 展开更多
关键词 液压系统 双螺旋副传动 鲁棒观测器 输出反馈鲁棒自适应控制 反演控制
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基于自适应控制的气动伺服系统研究
12
作者 范昭君 《科技创新导报》 2019年第14期60-61,63,共3页
本文针对气动伺服系统平台设计控制器,首先介绍了控制器的基本组成和工作原理,从输出反馈自适应控制器理论设计到仿真,再到算法的程序实现,最终实现了对实际的气动伺服系统的控制。从实验结果可以看出,在存在系统不确定因素及所给系统... 本文针对气动伺服系统平台设计控制器,首先介绍了控制器的基本组成和工作原理,从输出反馈自适应控制器理论设计到仿真,再到算法的程序实现,最终实现了对实际的气动伺服系统的控制。从实验结果可以看出,在存在系统不确定因素及所给系统参考参数不准确等因素的条件下,输出反馈自适应控制基本上取得较好的控制和跟踪效果。 展开更多
关键词 气动伺服系统 VB 输出反馈适应控制 跟踪
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接近非合作目标的部分状态反馈姿轨联合控制 被引量:1
13
作者 王磊 袁建平 罗建军 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第9期41-45,73,共6页
飞行器在轨精度跟踪优化问题,根据在轨服务任务需求,针对非合作翻滚目标航天器的自主接近跟踪问题,首先从采用视线坐标系表示的轨道动力学方程和修正罗德里格斯参数表示的姿态动力学方程出发,建立了航天器六自由度类拉格朗日动力学方程... 飞行器在轨精度跟踪优化问题,根据在轨服务任务需求,针对非合作翻滚目标航天器的自主接近跟踪问题,首先从采用视线坐标系表示的轨道动力学方程和修正罗德里格斯参数表示的姿态动力学方程出发,建立了航天器六自由度类拉格朗日动力学方程;然后仅利用相对位置和相对姿态反馈信息并针对航天器惯性参数不确定性,采用自适应非线性输出反馈控制和神经网络逼近控制方法设计了姿轨联合控制器,并通过Lyapunov直接法证明了该闭环系统的全局渐进稳定性;最后通过仿真验证了采用的方法能够实现对非合作目标的精确跟踪。 展开更多
关键词 视线坐标系 类拉格朗日方程 适应非线性输出反馈 神经网络
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空间机器人抓捕任务的六自由度同步控制逼近策略 被引量:1
14
作者 朱彦伟 杨乐平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期43-49,共7页
利用空间机器人抓捕目标卫星是航天器在轨服务的主要模式之一。针对空间机器人对无控旋转卫星的抓捕逼近问题,为了提高适合抓捕的时间范围,研究了六自由度(6-DOF)同步控制逼近策略。采用修正罗德里格斯参数描述姿态,给出了无控旋转卫星... 利用空间机器人抓捕目标卫星是航天器在轨服务的主要模式之一。针对空间机器人对无控旋转卫星的抓捕逼近问题,为了提高适合抓捕的时间范围,研究了六自由度(6-DOF)同步控制逼近策略。采用修正罗德里格斯参数描述姿态,给出了无控旋转卫星的运动模型;假设空间机器人采用动量轮控制姿态,通过分开处理轨道同步和姿态同步建立了6-DOF同步控制问题模型;考虑惯量参数的不确定性,利用自适应输出反馈控制原理,分别推导了轨道同步和姿态同步跟踪控制律。仿真算例表明在空间机器人惯量参数不确定和摄动作用下可以有效实现同步跟踪。 展开更多
关键词 在轨抓捕 六自由度 逼近 同步控制 适应输出反馈
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液体多模态晃动充液航天器姿态机动复合控制 被引量:11
15
作者 宋晓娟 岳宝增 +1 位作者 闫玉龙 邓明乐 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期819-825,共7页
主要研究多模态液体晃动时充液航天器大角度姿态机动动力学与控制问题。采用液体晃动弹簧质量等效力学模型将液体燃料前两阶液体晃动模态纳入到充液航天器耦合动力学模型中;根据动量矩守恒定律推导出充液航天器耦合系统动力学方程。针... 主要研究多模态液体晃动时充液航天器大角度姿态机动动力学与控制问题。采用液体晃动弹簧质量等效力学模型将液体燃料前两阶液体晃动模态纳入到充液航天器耦合动力学模型中;根据动量矩守恒定律推导出充液航天器耦合系统动力学方程。针对充液航天器大角度姿态机动同时抑制燃料晃动的问题,采用自适应动态输出反馈的姿态控制方法并结合基于前馈控制的多模态ZVD输入成型器设计复合控制器。通过数值模拟给出了液体晃动响应及航天器姿态机动的时间历程图,数值仿真结果表明了本文所给出复合控制方法的有效性。 展开更多
关键词 充液航天器 大角度机动 适应动态输出反馈 输入成型 复合控制
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Adaptive output feedback control for uncertain nonholonomic chained systems 被引量:1
16
作者 袁占平 王祝萍 陈启军 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2010年第3期572-579,共8页
An adaptive output feedback control was proposed to deal with a class of nonholonomic systems in chained form with strong nonlinear disturbances and drift terms. The objective was to design adaptive nonlinear output f... An adaptive output feedback control was proposed to deal with a class of nonholonomic systems in chained form with strong nonlinear disturbances and drift terms. The objective was to design adaptive nonlinear output feedback laws such that the closed-loop systems were globally asymptotically stable, while the estimated parameters remained bounded. The proposed systematic strategy combined input-state-scaling with backstepping technique. The adaptive output feedback controller was designed for a general case of uncertain chained system. Furthermore, one special case was considered. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed controllers. 展开更多
关键词 adaptive output feedback input-state scaling BACKSTEPPING nonholonomic system
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自适应、自学习、自整定和自组织系统
17
《电子科技文摘》 2000年第9期137-137,共1页
Y2000-62203-3003 0015723机械臂的自适应控制(含5篇论文)=FA02:Adaptivecontrol of robotic manipulators[会,英]//1999 IEEEProceedings of American Control Conference,Vol.5 of6.—3003~3022(NiD)本部分收录5篇论文,内容涉及刚性... Y2000-62203-3003 0015723机械臂的自适应控制(含5篇论文)=FA02:Adaptivecontrol of robotic manipulators[会,英]//1999 IEEEProceedings of American Control Conference,Vol.5 of6.—3003~3022(NiD)本部分收录5篇论文,内容涉及刚性串连机械臂控制设计的基本特性,机械臂具有采样率与自由参数监督的自适应控制,水下机械臂系统的自适应控制,机械臂的综合自适应输出反馈跟踪控制器,输入含滞环系统的自适应控制。Y2000-62203-3505 0015724强非线性系统的自适应学习与鲁棒控制(含6篇论文)=FM02:Adaptive learning and robust control of Strong-ly nonlinear systems[会,英]//1999 IEEE Proceedings ofAmerican Control Conference,Vol.5 of 6.—3505~3533(NiD)本部分收录6篇论文。 展开更多
关键词 适应控制 机械臂 适应观测器 自组织系统 自整定 自学习 鲁棒控制 强非线性系统 适应学习 适应输出反馈
原文传递
自适应、自学习、自整定和自组织系统
18
《电子科技文摘》 2001年第9期128-128,共1页
Y2001-62832-3128 0116074自适应控制(含6篇文章)=FA07:Adaptive control[会,英]∥2000 IEEE American Control Conference,Vol.5.—3128~3157(NiE)本部分收录6篇论文,内容涉及一类时变非线性系统的直接与间接自适应控制,二阶系统的输... Y2001-62832-3128 0116074自适应控制(含6篇文章)=FA07:Adaptive control[会,英]∥2000 IEEE American Control Conference,Vol.5.—3128~3157(NiE)本部分收录6篇论文,内容涉及一类时变非线性系统的直接与间接自适应控制,二阶系统的输出反馈自适应稳定,不确定劳伦斯系统的无奇异点后退控制,非线性系统的自适应输出反馈神经网络控制,一类非线性系统直接自适应控制的稳定。 展开更多
关键词 时变非线性系统 直接自适应控制 自组织系统 自整定 间接自适应控制 自学习 神经网络控制 适应输出反馈 二阶系统 奇异点
原文传递
MODELING AND FORECASTING OF STOCK MARKETS UNDER A SYSTEM ADAPTATION FRAMEWORK 被引量:1
19
作者 Xiaolian ZHENG Ben M.CHEN 《Journal of Systems Science & Complexity》 SCIE EI CSCD 2012年第4期641-674,共34页
This paper adopts the concept of dynamic feedback systems to model the behavior of financial markets, or more specifically, the stock market from a dynamic system point of view. Based on a feedback adaptation scheme, ... This paper adopts the concept of dynamic feedback systems to model the behavior of financial markets, or more specifically, the stock market from a dynamic system point of view. Based on a feedback adaptation scheme, the authors model the movement of a stock market index within a framework that is composed of an internal dynamic model and an adaptive filter. The output-error model is adopted as the internal model whereas the adaptive filter is a time-varying state space model with instrumental variables. Its input-output behavior, and internal as well as external forces are then identified. Special attention has also been paid to the recent financial crisis by examining the movement of Dow Jones Industrial Average (DJIA) as an example to illustrate the advantage of the proposed framework. Supported by time-varying causality tests, five influential factors from economic and sentiment aspects are introduced as the input of this framework. Testing results show that the proposed framework has a much better prediction performance than the existing methods, especially in complicated economic situations. An application of this framework is also presented with focuses on forecasting the turning periods of the market trend. Realizing that a market trend is about to change when the external force begins to exhibit clear patterns in its frequency responses, the authors develop a set of rules to recognize this kind of clear patterns. These rules work well for stock indexes from US, China and Singapore. 展开更多
关键词 Complex systems financial modeling financial systems market forecasting system economics.
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