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改进自适应遗传算法优化的船用增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法 被引量:2
1
作者 丁志龙 王鹏 +1 位作者 王永刚 苏博群 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期181-186,共6页
[目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果。为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究。提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法。... [目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果。为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究。提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法。[方法]将上锅筒水位偏差的速度和速度变化率引入S函数来设计滑模控制器,采用李雅普诺夫稳定性原理证明其稳定性。在此基础上,利用改进的自适应遗传算法优化滑模控制器。[结果]将改进的自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法与传统的PID控制方法进行了对比分析。在响应斜坡扰动信号和阶跃扰动信号时,改进自适应遗传算法优化的滑模控制器均能够无差跟踪输入信号,其稳定时间比PID缩短5 s,超调量也小于PID。[结论]仿真结果表明,改进自适应遗传算法优化的滑模控制方法具有更优的控制效果。 展开更多
关键词 增压锅炉 水位控制 滑模控制 自适应遗传算法
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烧结余热锅炉水位模糊控制设计研究
2
作者 韩峰 夏长乐 +2 位作者 冯宏图 燕澍丰 贺夏 《科学技术创新》 2024年第19期87-90,共4页
本文主要探究了烧结余热锅炉的水位模糊控制设计要点,并设计仿真实验对比验证了不同控制器的水位调控效果。水位模糊控制系统由知识库和模糊控制器两部分组成,以水位和蒸发量为输入,以控制量为输出。在设计模糊集与模糊控制规则的基础上... 本文主要探究了烧结余热锅炉的水位模糊控制设计要点,并设计仿真实验对比验证了不同控制器的水位调控效果。水位模糊控制系统由知识库和模糊控制器两部分组成,以水位和蒸发量为输入,以控制量为输出。在设计模糊集与模糊控制规则的基础上,建立了13×13的模糊矩阵作为锅炉水位模糊控制查询表,系统将模糊量化处理结果对照查询表后得到输出值,完成水位控制。仿真实验表明,PID控制的水位控制精度较高,响应速度慢、超调量大;模糊控制的响应速度快,超调量小,存在稳态静差;混合型模糊PID控制将两者优势结合,使锅炉水位控制的速度更快、超调量更小且消除稳态静差,水位控制效果更好。 展开更多
关键词 烧结余热锅炉 水位模糊控制 蒸发量 模糊PID控制器
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汽包水位全程控制在工业锅炉中的应用
3
作者 吴晓 《今日自动化》 2024年第4期30-32,共3页
汽包水位全程控制在锅炉生产中起到了十分重要的作用,充分反映了锅炉蒸汽流量与给水量之间的关系,只有两者处于平衡状态,才能保证锅炉的安全,避免安全事故发生。文章以工业锅炉作为背景,介绍了汽包水位异常危害,以及汽包水位全程控制优... 汽包水位全程控制在锅炉生产中起到了十分重要的作用,充分反映了锅炉蒸汽流量与给水量之间的关系,只有两者处于平衡状态,才能保证锅炉的安全,避免安全事故发生。文章以工业锅炉作为背景,介绍了汽包水位异常危害,以及汽包水位全程控制优势,明确了汽包水位全程控制在工业锅炉中的应用方式以及应用注意事项,对汽包水位全程控制应用方案进行了研究,目的是通过汽包水位全程控制,确保工业锅炉可安全、稳定运行,减少安全隐患,充分展现出汽包水位全程控制系统自身优势。 展开更多
关键词 汽包水位全程控制 工业锅炉 安全系数
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基于灰狼优化算法的自抗扰控制在汽包水位中的应用 被引量:1
4
作者 张暄博 魏铭毅 +2 位作者 安风栓 李川 王鹏飞 《工业控制计算机》 2023年第4期36-38,92,共4页
针对余热锅炉汽包水位控制系统具有非线性、大滞后、强干扰、大惯性等特点,采用自抗扰(ADRC)控制器来改善其控制效果,提高汽包水位控制系统的控制精度及鲁棒性。针对控制器参数过多,引入灰狼算法(GWO)对控制器参数进行整定。利用SIMULIN... 针对余热锅炉汽包水位控制系统具有非线性、大滞后、强干扰、大惯性等特点,采用自抗扰(ADRC)控制器来改善其控制效果,提高汽包水位控制系统的控制精度及鲁棒性。针对控制器参数过多,引入灰狼算法(GWO)对控制器参数进行整定。利用SIMULINK构建汽包水位控制系统,用灰狼算法调节ADRC-PI控制器与PID-PI控制器参数,对比不同控制器对汽包水位控制的效果。结果表明:GWO-ADRC-PI控制效果具有超调量小、鲁棒性强和抗干扰能力强等优点。 展开更多
关键词 ADRC控制器 GWO算法 余热锅炉
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Water Level Deviation Analysis of Levels Between Two Sides of the Boiler Drum
5
作者 Fei Xia Ya-Lei Quan +1 位作者 Hao Zhang Dao-Gang Peng 《International Journal of Automation and computing》 EI CSCD 2016年第2期142-150,共9页
It is always quite difficult to accurately measure boiler drum water level in power plant. Though the effect of false measurement of water level can be reduced with some devices, the effect of deviation of boiler drum... It is always quite difficult to accurately measure boiler drum water level in power plant. Though the effect of false measurement of water level can be reduced with some devices, the effect of deviation of boiler drum water level to the monitoring and alarm system, even to the control of drum water level, and so on, cannot be surmounted. Because of these reasons, the accurate water level alarm signal cannot be provided and the water level control measures cannot be applied. In order to solve this problem, a water level deviation analysis method is presented for analyzing boiler drum water level. Based on the analysis of boiler drum water level related running parameters, the relational model of water level deviation under different working conditions and its parameters is constructed. By analyzing this model, the specific impacts of the main factors can be fixed. Thus the drum water level deviation can be reduced by adjusting running parameters without changing unit load. And then the measurement of drum water level can be more accurate only if power plants have accurate measuring devices. Therefore, the boiler drum water level can be more accurately monitored and controlled. So, this innovation is important in ensuring the safe running of power plant. 展开更多
关键词 boiler drum water level deviation analysis MEASUREMENT safe running
原文传递
尿素蒸汽系统冬季运行故障分析及防范措施
6
作者 侯立业 苏顺 《煤化工》 CAS 2023年第2期101-103,共3页
针对中海石油华鹤煤化有限公司520 kt/a尿素装置蒸汽系统冬季生产运行中存在的锅炉给水循环泵出口流量计指示不准、低压蒸汽储罐液位计失真等问题,进行了原因分析,通过将锅炉给水循环泵出口差压式流量计更换为涡街流量计、将低压蒸汽储... 针对中海石油华鹤煤化有限公司520 kt/a尿素装置蒸汽系统冬季生产运行中存在的锅炉给水循环泵出口流量计指示不准、低压蒸汽储罐液位计失真等问题,进行了原因分析,通过将锅炉给水循环泵出口差压式流量计更换为涡街流量计、将低压蒸汽储罐单法兰差压液位计更换为TK双法兰式差压液位计并增加相应的防冻保温措施,减少了冬季环境温度偏低所带来的蒸汽系统波动,保证了生产装置稳定运行。 展开更多
关键词 尿素蒸汽系统 锅炉给水循环泵 流量计 低压蒸汽储罐 液位计 故障 防冻保温
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锅炉汽包水位控制系统的研究 被引量:20
7
作者 王卓 付冬梅 刘德军 《自动化仪表》 CAS 2006年第11期51-52,56,共3页
锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统。在建立了锅炉汽包水位调节对象的数学模型的基础上,利用模糊控制理论设计锅炉水位控制系统,运用模糊控制与PID控制分别对汽包水位进行控制。介绍了控制器的设计和仿真分析,并应... 锅炉汽包水位是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统。在建立了锅炉汽包水位调节对象的数学模型的基础上,利用模糊控制理论设计锅炉水位控制系统,运用模糊控制与PID控制分别对汽包水位进行控制。介绍了控制器的设计和仿真分析,并应用MATLAB软件对汽包水位控制系统进行验证和仿真,给出了模糊控制方法与传统方法的比较结果,表明了模糊控制明显地改善了汽包水位控制系统的静、动态特性,从而实现了对锅炉汽包水位的最佳实时控制。 展开更多
关键词 锅炉 水位 模糊控制 PID控制 仿真
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基于模糊PID的工业锅炉汽包水位控制系统的仿真研究 被引量:15
8
作者 唐令波 雷玉勇 +1 位作者 邴龙健 蔡黎明 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第11期110-112,共3页
目前,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于其控制参数是固定不变的,其控制效果往往难以满足要求,造成系统不稳定甚至失控。在对MATLAB软件及其工具箱进行介绍的基础上,通过SIMULINK对汽包水位的模糊PID控制系统进行仿真分析。... 目前,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式,由于其控制参数是固定不变的,其控制效果往往难以满足要求,造成系统不稳定甚至失控。在对MATLAB软件及其工具箱进行介绍的基础上,通过SIMULINK对汽包水位的模糊PID控制系统进行仿真分析。研究表明,基于模糊控制策略锅炉汽包水位控制系统,过渡过程时间较短,超调量小,系统抗干扰能力强,能很好地克服蒸汽流量扰动对汽包水位的影响,从而改善了被控过程的动态、稳态性能,控制效果优于常规的PID控制。具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 工业锅炉 汽包水位 模糊控制 PID控制 仿真 SIMULINK
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电站锅炉汽包水位的CMAC神经网络与PID复合控制 被引量:10
9
作者 杨平 彭道刚 +1 位作者 王志萍 杨艳华 《动力工程》 CSCD 北大核心 2004年第6期805-808,共4页
提出了电站锅炉汽包水位系统的CMAC神经网络与PID的复合控制策略。将蒸汽流量信号引入到CMAC神经网络中,考虑负荷变化对汽包水位的影响,使其具有前馈补偿能力,以消除"虚假水位"现象。总的控制输出由CMAC神经网络的输出和一个... 提出了电站锅炉汽包水位系统的CMAC神经网络与PID的复合控制策略。将蒸汽流量信号引入到CMAC神经网络中,考虑负荷变化对汽包水位的影响,使其具有前馈补偿能力,以消除"虚假水位"现象。总的控制输出由CMAC神经网络的输出和一个常规PID控制器的输出通过变参数加权综合后作用于被控对象,这样保证在控制初期以及对象特性变化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。仿真试验结果表明了该控制策略的有效性和实用性。 展开更多
关键词 自动控制技术 电站锅炉 汽包水位 CMAC神经网络 复合控制
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锅炉水位控制系统的串级广义预测控制 被引量:9
10
作者 张嘉英 王文兰 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期75-78,共4页
针对火电厂锅炉汽包水位对象的复杂非线性动态特性,为提高水位系统控制的可靠性和安全性,设计串级广义预测控制(CGPC)结构。内回路采用PID控制可以快速消除给水流量的扰动,外回路采用具有滚动优化和反馈校正功能的CGPC控制结构,有效克... 针对火电厂锅炉汽包水位对象的复杂非线性动态特性,为提高水位系统控制的可靠性和安全性,设计串级广义预测控制(CGPC)结构。内回路采用PID控制可以快速消除给水流量的扰动,外回路采用具有滚动优化和反馈校正功能的CGPC控制结构,有效克服了蒸汽流量的扰动。仿真结果表明,应用该方法得到的CGPC-PID控制系统具有较高的预测精度和良好的抗扰动性,提高了系统的静态和动态性能指标,CGPC-PID串级控制系统控制性能优于常规PID-PID串级控制系统。 展开更多
关键词 广义预测控制 CGPC-PID串级控制 锅炉 水位 MATLAB 仿真
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自抗扰控制器串级三冲量汽包水位控制系统 被引量:19
11
作者 程启明 郑勇 +1 位作者 杜许峰 郭润清 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期69-72,共4页
针对锅炉汽包水位控制的特点,提出了基于自抗扰控制器的汽包水位系统,该控制系统采用三冲量串级加前馈控制,其中串级的内环采用PID控制,而外环则采用带前馈补偿的自抗扰控制器,自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器及非线性状态误... 针对锅炉汽包水位控制的特点,提出了基于自抗扰控制器的汽包水位系统,该控制系统采用三冲量串级加前馈控制,其中串级的内环采用PID控制,而外环则采用带前馈补偿的自抗扰控制器,自抗扰控制器由跟踪微分器、扩张状态观测器及非线性状态误差反馈控制律3个环节组成。仿真结果表明,提出的控制方案同常规PID控制方案相比,具有更好的控制品质和更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 锅炉汽包水位 自抗扰控制 跟踪微分器 扩张状态观测器 PID控制
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锅炉液位PID控制系统的设计 被引量:8
12
作者 张立众 马永翔 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2011年第6期698-700,767,共4页
以Rockwell实验室的过程控制实验装置为实验平台,使用Rockwell公司的MicroLogix1500可编程控制器及其梯形图开发软件RSLogix500对锅炉液位控制系统进行控制,完成了锅炉液位PID控制系统的设计.并说明了锅炉液位控制系统的设计的过程和方... 以Rockwell实验室的过程控制实验装置为实验平台,使用Rockwell公司的MicroLogix1500可编程控制器及其梯形图开发软件RSLogix500对锅炉液位控制系统进行控制,完成了锅炉液位PID控制系统的设计.并说明了锅炉液位控制系统的设计的过程和方法及其中的技术要点。 展开更多
关键词 锅炉 液位控制 PID MicroLogix1 500 RSLogix500
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一种线性神经元PI控制器模型 被引量:4
13
作者 王刚 高伟 黄树红 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期89-91,共3页
在对常规PI控制器模型分析的基础上 ,结合线性神经元自学习能力和适应能力强的优点 ,提出了一种线性神经元PI控制器模型 .该模型结构简单 ,在一定程度上实现了比例系数和积分比例系数的自整定功能 ,能够在简单系统中取得较好的效果 ,具... 在对常规PI控制器模型分析的基础上 ,结合线性神经元自学习能力和适应能力强的优点 ,提出了一种线性神经元PI控制器模型 .该模型结构简单 ,在一定程度上实现了比例系数和积分比例系数的自整定功能 ,能够在简单系统中取得较好的效果 ,具有工程实践应用价值 .以单级三冲量锅炉汽包水位控制系统为例 ,分析了线性神经元PI控制器的控制效果及特点 ,仿真实验表明应用该控制器的系统具有优良的控制品质 . 展开更多
关键词 PI控制器 线性神经元 锅炉水位控制
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锅炉汽包虚假水位特性研究 被引量:21
14
作者 刘鑫屏 田亮 刘吉臻 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第32期1-5,共5页
锅炉汽包在变工况运行时往往产生严重的"虚假水位"现象。对汽包、下降管、水冷壁内汽水工质循环过程进行合理简化,依据物质及能量守恒定律,建立以微分方程形式描述的汽包水位动态模型。将锅炉实际运行数据引入模型,观察模型... 锅炉汽包在变工况运行时往往产生严重的"虚假水位"现象。对汽包、下降管、水冷壁内汽水工质循环过程进行合理简化,依据物质及能量守恒定律,建立以微分方程形式描述的汽包水位动态模型。将锅炉实际运行数据引入模型,观察模型输出水位与实际水位变化:锅炉稳态时,仅考虑给水流量与蒸汽流量平衡,模型即能够反映汽包水位变化;锅炉运行状态发生剧烈变化时,模型只有引入锅炉热量信号和汽包压力信号修正后,才能够反映汽包水位变化。以实际数据验证了"虚假水位"主要是受锅炉燃烧状态及汽包压力变化影响的结论。 展开更多
关键词 锅炉汽包 虚假水位 机制分析 动态模型 热量信号
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MATLAB在锅炉水位模糊控制系统中的应用 被引量:4
15
作者 雷金莉 黄泽霞 安静宇 《宝鸡文理学院学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期231-233,244,共4页
目的针对锅炉水位控制系统的特点,设计锅炉水位的模糊控制系统。方法采用模糊控制理论进行了锅炉水位控制系统的设计,并应用MATLAB软件对模糊控制系统进行仿真。结果完成了锅炉水位模糊控制系统的设计以及控制系统的动态仿真。结论仿真... 目的针对锅炉水位控制系统的特点,设计锅炉水位的模糊控制系统。方法采用模糊控制理论进行了锅炉水位控制系统的设计,并应用MATLAB软件对模糊控制系统进行仿真。结果完成了锅炉水位模糊控制系统的设计以及控制系统的动态仿真。结论仿真实验结果表明,采用模糊控制策略,系统的响应速度快,控制精度高。 展开更多
关键词 锅炉水位 模糊控制 MATLAB 仿真
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锅炉汽包差压水位测量误差 被引量:3
16
作者 李国光 常太华 +1 位作者 田沛 苏杰 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 1998年第3期60-63,共4页
锅炉汽包差压水位测量转换装置是具有补偿管段的双室平衡容器,虽然大大减小汽包工作压力对测量的影响,但当工作压力偏离额定压力和正常水位时仍能产生一定的测量误差。分析了工作压力对水位测量的影响,给出了设计补偿管段时工作压力... 锅炉汽包差压水位测量转换装置是具有补偿管段的双室平衡容器,虽然大大减小汽包工作压力对测量的影响,但当工作压力偏离额定压力和正常水位时仍能产生一定的测量误差。分析了工作压力对水位测量的影响,给出了设计补偿管段时工作压力参考,了数P1的选取参考,提出了锅炉运行时差压水位显示修正系数和修正值的计算方法。这对于水位差压转换装置的设计和现场司控人员都有实际意义。 展开更多
关键词 锅炉 水位测量 误差 汽包 差压水位 火力发电厂
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300MW机组锅炉给水自动控制系统分析与改进 被引量:12
17
作者 华志刚 潘笑 邬菲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期67-69,共3页
结合丰城电厂 4× 3 0 0 MW机组 ,对原有的锅炉给水控制系统及汽包水位测量、运行方式、参数整定等的工作原理进行了分析 ,并结合现场实际情况 ,对汽包水位参数的测量、运行方式的切换以及系统参数的调整进行了改进 。
关键词 锅炉 给水泵 自动控制系统 系统分析 技术改进 300MW机组
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基于HART协议的智能多段式电容汽包液位计设计 被引量:4
18
作者 田海军 张鋆 王健 《化工自动化及仪表》 CAS 2015年第9期976-979 996,共5页
多段式电容液位计采用基于电容数字转换技术的专用电容测量芯片PCap01进行多段电容高精度同时测量。测量结果通过SPI通信接口传送给单片机,经过数据处理之后,通过D/A转换芯片AD421输出两线制标准的4~20m A信号,同时应用HART调制解调芯片... 多段式电容液位计采用基于电容数字转换技术的专用电容测量芯片PCap01进行多段电容高精度同时测量。测量结果通过SPI通信接口传送给单片机,经过数据处理之后,通过D/A转换芯片AD421输出两线制标准的4~20m A信号,同时应用HART调制解调芯片DS8500在4~20m A模拟信号的基础上叠加数字音频信号进行双向数字通信。通过HART协议访问传感器的测量过程参数、设备组态及校准等信息,实验结果表明:该液位计精度等级可以达到0.5级。 展开更多
关键词 多段式电容液位计 锅炉汽包水位 HART协议 电容检测
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铜转炉冶炼过程中余热锅炉水位的优化控制 被引量:3
19
作者 凌玉华 陈琳 +1 位作者 廖力清 杨欣荣 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期108-112,共5页
以110 t铜转炉冶炼过程中余热锅炉为研究对象,探讨了锅筒水位的动态特性,推导了不同扰动之间的关系。分析了传统三冲量锅筒水位控制方案的不足,引入压力参数作为补充控制量,提出了改进的优化控制方案。通过对给水流量和蒸气流量信号的... 以110 t铜转炉冶炼过程中余热锅炉为研究对象,探讨了锅筒水位的动态特性,推导了不同扰动之间的关系。分析了传统三冲量锅筒水位控制方案的不足,引入压力参数作为补充控制量,提出了改进的优化控制方案。通过对给水流量和蒸气流量信号的合成处理,简化了静态参数配合的调试和计算,提高了整个控制系统的鲁棒性。实际应用结果表明,锅筒水位的波动范围可控制在50 mm以内,产气量达12 t,同比增加40%,蒸气温度提高30%。 展开更多
关键词 余热锅炉 锅筒水位 三冲量控制 优化控制
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工业锅炉汽包水位控制系统的优化 被引量:4
20
作者 荣盘祥 高生宇 +1 位作者 王子旭 王乐天 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期78-82,共5页
传统的PID控制方法不能完全有效解决汽包水位问题,因为它具有多变性、非线性以及强耦合等特点.因此研究了模糊神经-PID这种控制策略,将模糊神经网络的PID控制器作为给水控制系统的锅炉汽包水位调节器,可实时整定PID控制器参数,以适应控... 传统的PID控制方法不能完全有效解决汽包水位问题,因为它具有多变性、非线性以及强耦合等特点.因此研究了模糊神经-PID这种控制策略,将模糊神经网络的PID控制器作为给水控制系统的锅炉汽包水位调节器,可实时整定PID控制器参数,以适应控制系统的响应快速性、调节平稳性、及抗干扰能力的要求.仿真结果表明:工业锅炉汽包水位控制系统中可以采用模糊神经-PID控制策略进行优化. 展开更多
关键词 锅炉汽包水位 模糊神经 PID 仿真
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