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基于Smith-模糊PID的风干区温度控制系统设计 被引量:1
1
作者 赵亮 陈惠贤 姚运萍 《控制工程》 北大核心 2025年第5期928-935,共8页
为实现硬胶囊生产线风干区域的温度精确控制,并解决惯性大、延时大等问题,提出了一种采用Smith-模糊PID控制器的温度控制系统。首先,根据生产线相关温度控制的经验和实际情况,构建温度控制系统的数学模型。其次,结合数学模型设计PID温... 为实现硬胶囊生产线风干区域的温度精确控制,并解决惯性大、延时大等问题,提出了一种采用Smith-模糊PID控制器的温度控制系统。首先,根据生产线相关温度控制的经验和实际情况,构建温度控制系统的数学模型。其次,结合数学模型设计PID温度控制器,利用模糊控制算法对PID的3个参数进行模糊自调节,进而引入Smith预估算法进行延时补偿,设计出Smith-模糊PID控制温度控制系统。最后,在MATLAB-Simulink中进行3种PID控制器的仿真比较。结果显示:Smith-模糊PID控制系统具有超调量基本为零、调节时间较快、稳定性更好的优点。再结合实验,整个过程中风干区温度被控制在(40±0.5)℃范围内,进一步证明了该温度控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 风干区 温度控制 模糊算法 smith预估算法 MATLAB
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基于改进型蜣螂算法Fuzzy-Smith-LADRC混凝投药 被引量:1
2
作者 王文成 余智科 郑诗翰 《电子测量技术》 北大核心 2025年第3期10-17,共8页
二十届三中全会强调全面落实深化改革水利任务,其中居民饮用水是重点民生任务,混凝工艺是饮用水处理的关键环节。由于混凝过程具有大时滞特性,故对于原水水质频繁变化的控制系统,常规的PID控制不能达到满意的效果。为此,将一种不依赖系... 二十届三中全会强调全面落实深化改革水利任务,其中居民饮用水是重点民生任务,混凝工艺是饮用水处理的关键环节。由于混凝过程具有大时滞特性,故对于原水水质频繁变化的控制系统,常规的PID控制不能达到满意的效果。为此,将一种不依赖系统精确模型的线性自抗扰控制器(LADRC)应用于系统中,利用扩张观测器对混凝控制系统中出现的扰动进行估计并补偿,同时设计史密斯预估器(Smith)与模糊控制器(Fuzzy)相结合的自适应史密斯控制器来消除大时滞对控制效果的影响,提出Fuzzy-Smith-LADRC控制器。针对控制器参数调节困难而引入改进型蜣螂算法(MSIDBO)进行参数整定。改进型算法对DBO算法中初始种群分布不均匀、易陷入局部最优解等问题进行优化,使得MSIDBO能快速收敛并更好平衡全局探索与局部开发能力。系统模型精确时,该控制方法比PID控制的调节时间减少279 s和超调量降低8%,比DMC控制的调节时间减少40 s,系统模型变化时,相比LADRC具有更好的抗干扰性与鲁棒性。 展开更多
关键词 混凝工艺 模糊史密斯预估-线性自抗扰 改进蜣螂算法 参数优化
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基于Smith预估和遗传算法的低温场神经网络控制
3
作者 朱志祥 王学庆 +2 位作者 李旭 刘海波 王永青 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期190-194,200,共6页
低温度场广泛存在于生物医疗、低温加工等过程中,热传导和传质等导致系统存在滞后特性。针对低温度场调控系统中时滞特性导致的系统超调、振荡等问题,在Smith预估结合PID控制基础上,引入了BP神经网络,实现了控制器增益的自适应调整。针... 低温度场广泛存在于生物医疗、低温加工等过程中,热传导和传质等导致系统存在滞后特性。针对低温度场调控系统中时滞特性导致的系统超调、振荡等问题,在Smith预估结合PID控制基础上,引入了BP神经网络,实现了控制器增益的自适应调整。针对传统神经网络学习算法增益调整速度慢、结果不稳定等问题,在充分考虑系统的动态模型下,提出了基于遗传算法的神经网络权值优化方法,实现了控制器增益的快速稳定调整。系统仿真结果表明,较PID-Smith控制、NNPID-Smith控制等,在低温度场时滞系统调控中超调较小,调整时间短,有效改善了低温度场调控过程中的系统稳定性。 展开更多
关键词 低温度场 时滞系统 smith预估 神经网络 遗传算法
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基于Smith预估的纯滞后系统的控制 被引量:36
4
作者 朱晓东 王军 万红 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 2004年第1期77-81,共5页
针对具有纯时间滞后的系统,分析了PID算法、Dahlin算法和Smith预估算法的特点,指出只要对Smith预估控制器进行适当的设计,就能等效于Dahlin算法.提出了利用Smith预估器补偿时间滞后,按Dahlin算法原理设计控制器的Dahlin-Smith算法和将Sm... 针对具有纯时间滞后的系统,分析了PID算法、Dahlin算法和Smith预估算法的特点,指出只要对Smith预估控制器进行适当的设计,就能等效于Dahlin算法.提出了利用Smith预估器补偿时间滞后,按Dahlin算法原理设计控制器的Dahlin-Smith算法和将Smith预估系统结构变换为内模控制器(IMC)结构,再按内模控制原理进行控制器设计的IMC-Smith算法.在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明,所提出的新控制算法在系统模型不精确的情况下,具有更好的稳定性和鲁棒性,对于大时间滞后系统是一种比较实用的控制方法. 展开更多
关键词 smith预估 纯滞后系统 DAHLIN算法 内模控制 控制器设计
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大型低温环境模拟试验系统Smith模糊专家PID控制算法实现 被引量:5
5
作者 邢永忠 徐志良 +3 位作者 张少杰 从培新 程琦 吴晓蓓 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1522-1526,共5页
大型低温(空气制冷)环境模拟试验系统的模型复杂、干扰因素多、安全性差,亟待寻求先进的控制方法支持。为此,结合工程实例,以系统动态性能参数实测数据为基础,引入了Smith预估超前控制与模糊专家PID控制算法相结合的方法,以增强系统控... 大型低温(空气制冷)环境模拟试验系统的模型复杂、干扰因素多、安全性差,亟待寻求先进的控制方法支持。为此,结合工程实例,以系统动态性能参数实测数据为基础,引入了Smith预估超前控制与模糊专家PID控制算法相结合的方法,以增强系统控制规律的自适应性、控制过程的安全性,显著改善和提高系统的鲁棒性能和自动化控制水平,满足实际工程需要且易于工程实现。 展开更多
关键词 控制理论 smith预估控制 模糊专家PID控制 空气制冷 环境模拟试验
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基于Dahlin-Smith预估补偿的常压加热炉温度控制系统 被引量:11
6
作者 刘川来 杨朋飞 宁通 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第2期89-93,共5页
针对含有纯滞后的常压加热炉温度串级控制系统,按照Dahlin算法将副回路设计为一阶加纯滞后环节,提出了带Dahlin-Smith预估补偿的前馈串级控制方案。前馈补偿可有效消除主回路中进料干扰的影响,副回路引入Dahlin-Smith预估器将纯滞后移... 针对含有纯滞后的常压加热炉温度串级控制系统,按照Dahlin算法将副回路设计为一阶加纯滞后环节,提出了带Dahlin-Smith预估补偿的前馈串级控制方案。前馈补偿可有效消除主回路中进料干扰的影响,副回路引入Dahlin-Smith预估器将纯滞后移出副环,主回路再次引入smith预估克服了副回路移到主环的纯滞后的影响。仿真表明该方案比一般的Smith加串级PID控制具有更好的鲁棒性。 展开更多
关键词 前馈控制 串级控制 Dahlin-smith预估算法
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大纯滞后系统的模糊-Smith控制及参数优化 被引量:16
7
作者 孙建平 屈颖 施壮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期427-429,共3页
分析了采用常规Sm ith预估器的大纯滞后系统控制性能不佳的原因以及常规模糊控制的不足,研究一种适合大纯滞后系统的改进的模糊Sm ith控制器,并用遗传算法对其参数进行寻优。仿真实验表明,改进的模糊Sm ith控制器具有很好的品质特性和... 分析了采用常规Sm ith预估器的大纯滞后系统控制性能不佳的原因以及常规模糊控制的不足,研究一种适合大纯滞后系统的改进的模糊Sm ith控制器,并用遗传算法对其参数进行寻优。仿真实验表明,改进的模糊Sm ith控制器具有很好的品质特性和良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 模糊控制 smith预估器 遗传算法 大纯滞后对象
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基于SSE2的Smith-Waterman算法 被引量:2
8
作者 戴正华 张庆丹 +2 位作者 徐琳 谭光明 冯圣中 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第11期85-87,共3页
Smith-Waterman动态规划算法是生物信息学使用最广泛的序列匹配算法,由于存在严重的数据依赖关系,该算法的细粒度数据并行性开发受到了很大限制。文章从简化数据依赖关系出发,采用前驱计算思想,提出了基于X86处理器多媒体指令集SSE2的Sm... Smith-Waterman动态规划算法是生物信息学使用最广泛的序列匹配算法,由于存在严重的数据依赖关系,该算法的细粒度数据并行性开发受到了很大限制。文章从简化数据依赖关系出发,采用前驱计算思想,提出了基于X86处理器多媒体指令集SSE2的Smith-Waterman细粒度并行算法SWSSE2,在相似性显著的情况下比普通的SW算法性能提高5倍,且与测试集无关。一般相似性不显著的情形下,同目前最好的动态规划细粒度并行算法SWMMX相比可以获得1.5倍的加速比。 展开更多
关键词 smith-Waterman 算法 细粒度并行算法 SIMD SSE2
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基于NDVI的大豆叶面肥变量喷施控制系统设计与试验
9
作者 吴杰鑫 王熙 +1 位作者 陈浩 辛项玉 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期78-83,共6页
为实现精准变量喷施技术,设计了基于NDVI的大豆叶面肥变量喷施控制系统,并使用Green Seeker光谱传感器采集大豆植株冠层NDVI(归一化植被指数)信息,通过CAN总线传输到上位机,运用智能控制算法根据反馈的信息进行压力调节。以PID控制为对... 为实现精准变量喷施技术,设计了基于NDVI的大豆叶面肥变量喷施控制系统,并使用Green Seeker光谱传感器采集大豆植株冠层NDVI(归一化植被指数)信息,通过CAN总线传输到上位机,运用智能控制算法根据反馈的信息进行压力调节。以PID控制为对比,运用MatLab软件的Simulink模块建立变量喷施模型,验证Smith-模糊PID控制算法的有效性。试验结果表明:系统引入Smith-模糊PID算法降低了系统的滞后性,当压力分别为0.25、0.30、0.35 MPa时,比加入PID控制算法响应时间更短、超调量更小,具备良好的适应能力,可以作为一种变量喷施控制方法。 展开更多
关键词 大豆叶面肥 变量喷施 归一化植被指数 smith-模糊PID算法
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基于Smith预估器的单神经元PSD自适应主汽温控制 被引量:2
10
作者 秦志明 张栾英 谷俊杰 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第3期43-47,共5页
针对电厂中主汽温控制系统具有大滞后、非线性的特点,提出了一种新的基于 Smith 预估器的单神经元 PSD 自适应控制算法,即由 Smith 预估器和单神经元 PSD 自适应控制器组合的复合控制。并且利用Lyapunov 稳定性理论证明了单神经元自适... 针对电厂中主汽温控制系统具有大滞后、非线性的特点,提出了一种新的基于 Smith 预估器的单神经元 PSD 自适应控制算法,即由 Smith 预估器和单神经元 PSD 自适应控制器组合的复合控制。并且利用Lyapunov 稳定性理论证明了单神经元自适应控制器的稳定性。实验结果表明,这种控制方式具有较好的自适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 大型火电厂 锅炉 smith预估器 单神经元 PSD 自适应控制算法 主汽温控制
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基于遗传算法自整定和Smith预估的电子倍增电荷耦合器件温控系统设计 被引量:1
11
作者 高帅 杨少华 +4 位作者 郭明安 李刚 严明 罗通顶 刘璐 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期260-265,共6页
针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环... 针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达(-12±0.1)℃,图像本底噪声方差仅为18。实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。 展开更多
关键词 PID 遗传算法 smith预估 温度控制 电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)
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网络控制系统Smith Fuzzy PID控制器的设计 被引量:2
12
作者 王瑞峰 段锐 许伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第10期113-116,151,共5页
针对网络控制系统中普遍存在的时延问题,提出了一种将模糊自适应算法和Smith预估补偿算法与常规PID控制器相结合的智能控制策略。该方法充分利用了Smith预估控制算法对带时延系统的良好控制能力,同时利用模糊推理算法实现对PID参数的在... 针对网络控制系统中普遍存在的时延问题,提出了一种将模糊自适应算法和Smith预估补偿算法与常规PID控制器相结合的智能控制策略。该方法充分利用了Smith预估控制算法对带时延系统的良好控制能力,同时利用模糊推理算法实现对PID参数的在线自整定,进一步改善PID控制器的性能。仿真结果表明,基于该智能控制器的网络控制系统克服了传统PID控制超调量大及常规Smith预估补偿过分依赖于被控对象精确数学模型的缺陷,可以有效降低时延对系统性能的不利影响,使被控对象具有良好的动、静态特性。 展开更多
关键词 网络控制系统 时延 模糊自适应 smith预估控制
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基于Smith预估控制和组态技术的锅炉内胆温度控制 被引量:4
13
作者 胡开明 王怀平 葛远香 《东华理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第3期316-320,共5页
本文针对锅炉内胆的水温控制,设计了以单片机为控制器的控制系统,主要完成了铂电阻温度采集电路、可控硅加热电路以及过零检测等硬件电路的设计,采用了Smith预估控制算法,同时为增加系统受到的负荷干扰的补偿作用和减少对模型的依赖程度... 本文针对锅炉内胆的水温控制,设计了以单片机为控制器的控制系统,主要完成了铂电阻温度采集电路、可控硅加热电路以及过零检测等硬件电路的设计,采用了Smith预估控制算法,同时为增加系统受到的负荷干扰的补偿作用和减少对模型的依赖程度,对Smith预估器控制算法在结构上进行了改进。设计了系统的远程组态监控,在组态环境里对系统进行调试。MATLAB仿真和组态调试结果表明:控制性能指标明显优于普通PID控制,同时系统的抗干扰能力有了大幅度的提高,设计的效果较为理想。 展开更多
关键词 锅炉内胆温度控制 smith预估控制 组态 MATLAB仿真
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基于Smith-模糊控制算法的橡胶挤出机料筒温度控制系统研究 被引量:16
14
作者 陈明霞 赵金迪 +1 位作者 周冬冬 张寒 《机床与液压》 北大核心 2022年第2期33-38,共6页
为提高橡胶挤出机料筒温度控制系统输出响应的动态与稳态性能,并在干扰作用下使系统输出稳定在目标值,采用智能算法结合PID控制原理,设计一种Smith预估算法结合模糊控制算法与PID控制的控制器,用于橡胶挤出机料筒温度控制。利用MATLAB... 为提高橡胶挤出机料筒温度控制系统输出响应的动态与稳态性能,并在干扰作用下使系统输出稳定在目标值,采用智能算法结合PID控制原理,设计一种Smith预估算法结合模糊控制算法与PID控制的控制器,用于橡胶挤出机料筒温度控制。利用MATLAB软件建立控制器仿真模型,与增量式PID和模糊PID控制器的控制效果进行对比。结果表明:在干扰作用下,Smith-模糊PID控制使得料筒温度控制系统输出稳定在目标值;采用Smith-模糊PID控制器的料筒温度控制系统鲁棒性强,将该控制器应用于橡胶挤出机料筒温度控制,可以在一定程度上提升挤出半成品质量和挤出机械的智能化水平。 展开更多
关键词 料筒温度控制系统 橡胶挤出机 smith-模糊控制算法 PID控制器
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大纯滞后对象的免疫-Smith控制器研究
15
作者 任伟建 乔建国 《科学技术与工程》 2010年第18期4506-4509,共4页
免疫控制器是借鉴生物系统的免疫机理而设计的一种智能控制器,具有参数调整时间短、抗干扰能力强等特点。免疫算法中的抑制细胞相当于比例积分微分控制器的反馈环节,该细胞只与前面时刻的抗体变化即控制器输出有关,而与系统当前的测量... 免疫控制器是借鉴生物系统的免疫机理而设计的一种智能控制器,具有参数调整时间短、抗干扰能力强等特点。免疫算法中的抑制细胞相当于比例积分微分控制器的反馈环节,该细胞只与前面时刻的抗体变化即控制器输出有关,而与系统当前的测量值无关,可以避免由于系统的滞后对控制造成的影响。将免疫控制器和Smith预估器结合设计一种新型控制器,使该控制器既能克服纯滞后对系统性能的影响,又能降低单独采用Smith预估控制时对系统模型准确性的依赖。仿真结果表明,免疫-Smith控制器的性能在模型匹配和失配情况下均优于其它控制器。 展开更多
关键词 大纯滞后 免疫算法 smith算法 PID控制
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基于模式匹配的Smith模糊控制器
16
作者 刘骏跃 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 2000年第4期404-406,共3页
总结了 Smith预估控制原理及其存在的问题 ,并利用基于模式匹配的模糊控制算法 ,提出了一种新型的 Smith模糊控制器 .仿真结果说明了它的可行性和有效性 .
关键词 smith预估控制 smith模糊控制 控制器
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Smith-Waterman算法在脉动阵列上的实现及分析 被引量:6
17
作者 汪冬 唐志敏 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期12-20,共9页
Smith Waterman算法是一种经典的序列比对算法 ,在双序列比对的情况下具有比较好的性能 ,但是在大规模的序列比对时 ,其性能并不能令人满意 .脉动式阵列和Smith Waterman算法有比较好的吻合性 .该文通过在龙芯 1号处理器上附加一个脉动... Smith Waterman算法是一种经典的序列比对算法 ,在双序列比对的情况下具有比较好的性能 ,但是在大规模的序列比对时 ,其性能并不能令人满意 .脉动式阵列和Smith Waterman算法有比较好的吻合性 .该文通过在龙芯 1号处理器上附加一个脉动式阵列的协处理器 ,构建了硬件模型 .通过模拟器的验证 ,附加了协处理器的龙芯 1号的性能与没有附加协处理器时的性能之比接近于线性 .该文最后根据硬件模型和模拟器的性能数据 。 展开更多
关键词 smith-WATERMAN算法 脉动阵列 序列比对算法 计算机 生物信息学
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基于FPGA的带回溯的Smith-Waterman算法加速器的设计与实现 被引量:1
18
作者 邹丹 窦勇 +1 位作者 夏飞 倪时策 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期29-32,共4页
针对传统的Smith-Waterman硬件算法加速器未保存回溯路径而无法回溯的问题,通过将计算路径存入外存,在FPGA平台上基于脉动阵列实现了带回溯的Smith-Waterman算法加速器,详细阐述了算法加速器回溯设计中的关键技术以及算法加速器的系统... 针对传统的Smith-Waterman硬件算法加速器未保存回溯路径而无法回溯的问题,通过将计算路径存入外存,在FPGA平台上基于脉动阵列实现了带回溯的Smith-Waterman算法加速器,详细阐述了算法加速器回溯设计中的关键技术以及算法加速器的系统结构。实验表明,与传统的解决方案相比,带回溯的算法加速器最高可获得161倍加速比,能够有效提高带回溯的Smith-Waterman算法执行效率。 展开更多
关键词 FPGA smith-WATERMAN算法 脉动阵列 回溯
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预条件的平方Smith法求解大型Sylvester矩阵方程 被引量:1
19
作者 蔡兆克 鲍亮 徐冬梅 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第8期1425-1430,共6页
提出了一种预条件的平方Smith算法求解大型连续Sylvester矩阵方程,该算法利用交替方向隐式迭代(ADI)来构造预条件算子,将原方程转换为非对称Stein方程,并在Krylov子空间中应用平方Smith法迭代产生低秩逼近解。数值实验表明,与已知的Jac... 提出了一种预条件的平方Smith算法求解大型连续Sylvester矩阵方程,该算法利用交替方向隐式迭代(ADI)来构造预条件算子,将原方程转换为非对称Stein方程,并在Krylov子空间中应用平方Smith法迭代产生低秩逼近解。数值实验表明,与已知的Jacobi迭代法等算法相比,该算法有更好的迭代效率和收敛精度。 展开更多
关键词 平方smith算法 SYLVESTER方程 ADI 预条件算子 KRYLOV子空间
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Smith图导出关系模式的分解算法与递归处理
20
作者 钱晓红 王译 《小型微型计算机系统》 EI CSCD 北大核心 2000年第7期777-778,共2页
本文提出了一个由优化的 Sm ith图导出规范化关系模式的分解算法 ,包括确定根结点 ,生成森林 ,导出规范化关系模式等 .这些都是用递归处理实现的 ,本文给出了这些递归处理的描述 .最后介绍了一个例子 .
关键词 smith 分解算法 递归处理 关系数据库
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