机载多框架陀螺稳定平台速度稳定环设计 被引量：50

1

作者 毕永利 刘洵 +1 位作者 葛文奇 李洁 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期16-18,共3页

针对多框架陀螺稳定平台中谐振频率较低和摇摆台摇摆换向时跟踪误差曲线上出现尖峰问 题,提出了一种串联平方滞后超前校正环节和非线性加速度补偿措施,设计了平台速度稳定环。在摇摆台按幅值为o5,周期为6s的正弦规律运动条件下,稳定精度... 针对多框架陀螺稳定平台中谐振频率较低和摇摆台摇摆换向时跟踪误差曲线上出现尖峰问 题,提出了一种串联平方滞后超前校正环节和非线性加速度补偿措施,设计了平台速度稳定环。在摇摆台按幅值为o5,周期为6s的正弦规律运动条件下,稳定精度为8.3,满足指标要求,表明该速度稳定环在实际中是很有效的。 展开更多

关键词 陀螺稳定平台 速度稳定环 谐振频率 加速度补偿

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陀螺稳定平台扰动的自抗扰及其滤波控制 被引量：26

2

作者 丛爽 孙光立 +2 位作者 邓科 尚伟伟 沈宏海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期169-177,共9页

分析了影响陀螺稳定平台隔离控制精度的主要因素,包括被控系统模型中的未建模部分、状态的随机扰动以及输出信号的测量噪声等。研究了综合解决各方面影响因素的控制方案以进一步提高陀螺稳定平台隔离精度。针对上述影响因素,设计一个两... 分析了影响陀螺稳定平台隔离控制精度的主要因素,包括被控系统模型中的未建模部分、状态的随机扰动以及输出信号的测量噪声等。研究了综合解决各方面影响因素的控制方案以进一步提高陀螺稳定平台隔离精度。针对上述影响因素,设计一个两步控制策略。第一步,利用自抗扰对系统中未建模部分进行观测及其前向补偿,将自抗扰控制中的反馈控制设计为PID控制,以实现抗平台扰动的调节控制;第二步,利用Kalman滤波器对系统中的状态扰动及测量噪声进行滤波消除。详细描述了提出的控制策略并对其性能进行了系统仿真实验及参数优化。结果表明,该方案在幅值为3°、频率为1/6Hz的载体扰动下能达到4.61%的隔离度,与非线性摩擦力建模辨识及其前向补偿策略控制实际陀螺稳定平台达到的隔离度的最好值9.39%相比,文中提出的控制隔离性能提高了50.9%,具有更高的实用价值。 展开更多

关键词 陀螺稳定平台 隔离控制 自抗扰 KALMAN滤波器 PID控制

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扰动补偿的陀螺稳定平台单神经元自适应PI控制 被引量：15

3

作者 朱海荣 李奇 +1 位作者 顾菊平 李俊红 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期65-70,77,共7页

针对陀螺稳定平台受未知非线性干扰的影响,提出了一种基于扰动补偿的单神经元自适应PI控制策略。利用扰动观测器观测出各种扰动,将其作为补偿信号前馈到控制输入端,提高平台的抗干扰能力;同时利用神经元的自学习和自适应力对PI参数进行... 针对陀螺稳定平台受未知非线性干扰的影响,提出了一种基于扰动补偿的单神经元自适应PI控制策略。利用扰动观测器观测出各种扰动,将其作为补偿信号前馈到控制输入端,提高平台的抗干扰能力;同时利用神经元的自学习和自适应力对PI参数进行在线调整,保证了平台在外界扰动和系统参数变化情况下对目标稳定跟踪的能力。通过在某型号实验装置上的试验结果表明,该方法对不确定扰动具有较强的抗干扰能力,提升了稳定平台的自适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 陀螺稳定平台 不确定干扰 扰动补偿 扰动观测器 单神经元自适应PI控制器

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陀螺稳定平台的滑膜变结构控制实验研究 被引量：8

4

作者 姚兆 刘杰 +2 位作者 李允公 衣英刚 高飞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1019-1024,共6页

针对高精度陀螺稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性陀螺为惯性传感器的双轴陀螺稳定平台。介绍了该平台的结构,分析了影响平台稳定精度的因素,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一... 针对高精度陀螺稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性陀螺为惯性传感器的双轴陀螺稳定平台。介绍了该平台的结构,分析了影响平台稳定精度的因素,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一种滑膜变结构控制策略。试验结果表明,采用滑膜变结构控制方法后,陀螺稳定平台精度可提高50%以上。 展开更多

关键词 工程控制论 陀螺稳定平台 瞄准线稳定 滑膜变结构控制 挠性陀螺

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陀螺稳定平台速度环的一种神经网络自适应控制方法 被引量：18

5

作者 王连明 葛文奇 谢慕君 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期9-12,共4页

提出一种利用神经网络的自学习特性 ,对陀螺稳定平台的速度环进行自适应控制的方法。给出了采用自适应神经网络控制方法和采用传统频域校正控制方法的对比实验结果。实验结果表明 ,此种算法在应用中是很有效的。

关键词 陀螺稳定平台 神经网络 自适应控制 航空

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航空摄影陀螺稳定平台 被引量：19

6

作者 许江宁 朱涛 卞鸿巍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期914-917,共4页

本文采用3个二自由度挠性陀螺仪构成陀螺稳定平台,实现中等精度的电控罗经、高精度的方位水平仪和稳定平台等功能。陀螺稳定平台对飞机飞行条件依赖较小,能承受30 g冲击加速度,正常启动时间10 min,水平精度≤0．2°,方位漂移精度≤0... 本文采用3个二自由度挠性陀螺仪构成陀螺稳定平台,实现中等精度的电控罗经、高精度的方位水平仪和稳定平台等功能。陀螺稳定平台对飞机飞行条件依赖较小,能承受30 g冲击加速度,正常启动时间10 min,水平精度≤0．2°,方位漂移精度≤0．2°/h,方位任意预置并连续显示,其整体技术性能优于LEICA公司PAV30型陀螺稳定平台。在北京地区、华中地区进行了5次不同高度飞行实验,精度满足航空摄影要求。 展开更多

关键词 航空摄影 陀螺稳定平台 挠性陀螺仪

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陀螺稳定平台中速度环的非线性实验建模 被引量：6

7

作者 邓科 丛爽 +2 位作者 孔德杰 沈宏海 尚伟伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期807-811,共5页

在阐述两轴四框架陀螺稳定平台的结构和工作原理的基础上,具体分析了从实际实验装置中获取数据的方法。通过对内环中速度稳定环的机理分析,得到了简化的线性模型。针对平台在低频工作环境下所表现出的严重非线性特性,将线性模型与非线性... 在阐述两轴四框架陀螺稳定平台的结构和工作原理的基础上,具体分析了从实际实验装置中获取数据的方法。通过对内环中速度稳定环的机理分析,得到了简化的线性模型。针对平台在低频工作环境下所表现出的严重非线性特性,将线性模型与非线性的Stribeck摩擦力模型相结合,建立了系统的数学模型。利用遗传算法和所获得的实际系统数据对模型参数进行了辨识;通过在所辨识出的系统模型上进行扰动隔离的系统仿真实验,并将其结果与实际系统的性能进行对比,验证了所建模型的精度;通过对模型残差的分析,进一步地改进和提高了所建系统模型的精度。为研究两轴四框架陀螺稳定平台模型与误差补偿提供了实用的高精度的数学模型。 展开更多

关键词 建模分析 陀螺稳定平台 两轴四框架 模型辨识

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机载光电陀螺稳定平台的伪微分反馈控制 被引量：6

8

作者 丁策 戴明 +1 位作者 李嘉全 汪永阳 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期128-134,共7页

为了克服外部干扰对机载光电陀螺稳定平台的影响,实现高稳定精度和隔离度,采用基于伪微分反馈的控制技术对系统的控制性能进行了研究。首先,介绍了伪微分反馈控制技术的基本结构,并对其进行了简化。从理论上分析了简化的伪微分反馈控制... 为了克服外部干扰对机载光电陀螺稳定平台的影响,实现高稳定精度和隔离度,采用基于伪微分反馈的控制技术对系统的控制性能进行了研究。首先,介绍了伪微分反馈控制技术的基本结构,并对其进行了简化。从理论上分析了简化的伪微分反馈控制技术在控制结构和控制性能上较经典PI控制的优势;然后,提出采用试凑法对伪微分反馈控制器进行参数整定的整定策略;最后,以某型号机载光电陀螺稳定平台为研究对象,对伪微分反馈控制器和PI控制器在抗力矩扰动、隔离载机角速率扰动和控制对象模型摄动等方面进行了仿真对比实验。实验结果表明,在相同的闭环带宽情况下,采用简化的伪微分反馈控制器的机载光电陀螺稳定平台的阶跃响应具有更小的超调,更短的上升和调节时间。在陀螺噪声存在的情况下,该控制器能够有效地抑制力矩和载机的姿态扰动对系统性能的影响;并且对被控对象的模型摄动具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 机载光电陀螺稳定平台 PI控制 PDF控制 参数整定

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一种陀螺稳定平台瞄准线漂移的惯性补偿方法 被引量：3

9

作者 薛媛元 陈文建 +3 位作者 康婷颋 陈颖 张夏疆 杨远成 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期177-182,共6页

针对陀螺稳定平台系统中地球自转引起的瞄准线漂移问题,提出一种基于惯性姿态信息的瞄准线漂移补偿方法。该方法根据惯导系统解算得出的平台地理坐标和姿态信息计算出地球自转角速率在光电稳定平台坐标系上的投影,稳瞄控制单元利用该投... 针对陀螺稳定平台系统中地球自转引起的瞄准线漂移问题,提出一种基于惯性姿态信息的瞄准线漂移补偿方法。该方法根据惯导系统解算得出的平台地理坐标和姿态信息计算出地球自转角速率在光电稳定平台坐标系上的投影,稳瞄控制单元利用该投影信息自动补偿平台上的速度反馈数据,消除由地球自转造成的瞄准线漂移。试验结果显示,使用该补偿方法后的方位漂移及俯仰漂移分别是1.69mrad/h和1.84mrad/h,远小于不加该补偿方法时的方位漂移6.89mrad/h及俯仰漂移7.32mrad/h,证明该方法可有效补偿瞄准线漂移。 展开更多

关键词 稳瞄系统 惯性姿态信息 瞄准线漂移 漂移补偿抑制 陀螺稳定平台系统

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陀螺稳定平台自适应分层滑模速度控制 被引量：10

10

作者 杨蒲 李奇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期864-869,共6页

为了消除高精度陀螺稳定平台系统中的非线性因素对系统控制的影响,设计了一种自适应分层滑模速度控制器。结合某小型电视跟踪导引头中的陀螺稳定平台实际系统,首先,介绍了稳定平台系统的控制结构,具体分析了陀螺速度闭环的工作原理,以... 为了消除高精度陀螺稳定平台系统中的非线性因素对系统控制的影响,设计了一种自适应分层滑模速度控制器。结合某小型电视跟踪导引头中的陀螺稳定平台实际系统,首先,介绍了稳定平台系统的控制结构,具体分析了陀螺速度闭环的工作原理,以及系统中影响速度控制性能的主要非线性因素。其次,针对系统特点,结合滑模控制强鲁棒性的优点,在速度闭环中设计了分层滑模控制。在边界层内,采用了积分增益型滑模控制。在边界层外,采用了带有灰色预测控制项的滑模控制。针对滑模控制中扰动量无法准确确定的问题,设计了自适应调整方法实时估计扰动量的大小。最后,利用Lyapunov方法证明了该方法的稳定性。在导引头稳定平台上实验表明,同PID控制相比,该滑模速度控制器能够有效消除系统非线性因素的影响,改善了闭环速度控制的性能,提高了稳定精度。同时,与比例滑模控制相比,该方法有效减弱了抖振现象。 展开更多

关键词 自动控制技术 陀螺稳定平台 滑模控制 自适应控制 灰色预测 积分增益

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航空摄影陀螺稳定平台的嵌入式计算机控制系统 被引量：5

11

作者 朱涛 鲍德宁 +1 位作者 许江宁 卞鸿巍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第3期42-45,共4页

针对航空摄影陀螺稳定平台的特殊要求,论证了嵌入式控制模型。采用数据流程图对系统软件进行了分析,设计了应用于陀螺稳定平台的计算机控制系统。系统试验和飞行试用结果表明:该计算机控制系统具有功能强,可靠性高的特点。陀螺稳定平台... 针对航空摄影陀螺稳定平台的特殊要求,论证了嵌入式控制模型。采用数据流程图对系统软件进行了分析,设计了应用于陀螺稳定平台的计算机控制系统。系统试验和飞行试用结果表明:该计算机控制系统具有功能强,可靠性高的特点。陀螺稳定平台已成功地应用于航空摄影领域。 展开更多

关键词 航空摄影 陀螺稳定平台 嵌入式计算机 数据流程图

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陀螺稳定平台伺服回路的变结构控制 被引量：3

12

作者 柯芳 樊键 尹小杰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期67-69,72,共4页

针对陀螺稳定平台伺服回路模型,设计了基于角加速度信号反馈的变结构控制器。理论及仿真研究结果表明,变结构控制系统对平台受到的扰动力矩及参数变化具有完全的自适应性,并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响。由于系... 针对陀螺稳定平台伺服回路模型,设计了基于角加速度信号反馈的变结构控制器。理论及仿真研究结果表明,变结构控制系统对平台受到的扰动力矩及参数变化具有完全的自适应性,并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响。由于系统设计从实际对象模型出发,且控制算法简单、易实现,可望获得工程应用。 展开更多

关键词 变结构控制 陀螺稳定平台 角加速度反馈

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光电陀螺稳定平台中的分数阶伪微分反馈控制 被引量：3

13

作者 丁策 尹传力 汪永阳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期25-30,共6页

本文在伪微分反馈控制的基础上,提出了一种分数阶伪微分反馈控制的思想,解决了整数阶伪微分反馈控制中保证系统控制性能和提高系统稳定裕度之间矛盾的问题。并将该控制算法应用于某型机载光电陀螺稳定平台。实验结果表明,该控制算法和... 本文在伪微分反馈控制的基础上,提出了一种分数阶伪微分反馈控制的思想,解决了整数阶伪微分反馈控制中保证系统控制性能和提高系统稳定裕度之间矛盾的问题。并将该控制算法应用于某型机载光电陀螺稳定平台。实验结果表明,该控制算法和经典的PID控制相比,能够有效地抑制力矩扰动,且对被控对象的模型摄动有较强的鲁棒性。同时,该算法还具有简单易于工程实现的优点。 展开更多

关键词 光电陀螺稳定平台 PI控制 FOPDF控制 模型摄动

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光纤陀螺稳定平台控制系统的设计与实现 被引量：2

14

作者 程章 许江宁 吴苗 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期432-436,共5页

针对重力测量中海空重力仪需要时刻保持稳定的垂直指向的问题,设计了一种双环比例、积分、微分(PID)控制方法来控制平台水平,隔离外界扰动;针对力矩电机设计中存在死区的特性,提出了一种死区补偿函数,减小电机死区对控制精度的影响;针... 针对重力测量中海空重力仪需要时刻保持稳定的垂直指向的问题,设计了一种双环比例、积分、微分(PID)控制方法来控制平台水平,隔离外界扰动;针对力矩电机设计中存在死区的特性,提出了一种死区补偿函数,减小电机死区对控制精度的影响;针对双环PID参数难以整定的问题,设计了一种优化的差分进化(DE)算法,减小参数整定时的工作量。仿真和实测实验结果表明,基于双环PID控制和死区补偿的系统稳定性高,控制精度优于30″;改进DE算法的参数整定性能优于遗传(GA)算法和粒子群(PSO)算法,且计算量小。 展开更多

关键词 海空重力仪 光纤陀螺稳定平台 控制死区 双环比例、积分、微分(PID) 差分进化算法 参数整定

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基于神经网络的PID控制在陀螺稳定平台中的应用 被引量：3

15

作者 何大庆 石红生 《电光与控制》 北大核心 1999年第4期43-46,共4页

提出一种基于神经网络的ＰＩＤ控制方法，并应用于陀螺稳定控制系统，给出了改进的ＢＰ算法。仿真结果显示，神经ＰＩＤ控制较常规ＰＩＤ控制有更好的效果。

关键词 神经网络 PID控制 陀螺稳定平台 瞄准线 应用

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扩展状态观测器在陀螺稳定平台中的应用仿真 被引量：2

16

作者 张钊 周勇 王钤 《兵工自动化》 2011年第11期83-85,共3页

为提高陀螺稳定平台速度稳定精度,提出基于扩展状态观测器的陀螺稳定平台速度稳定回路设计方法。通过扩展状态观测器,实时对系统综合扰动量进行观测并予以补偿,以提高陀螺稳定平台速度稳定精度及平滑度。系统仿真实验结果表明:该方法简... 为提高陀螺稳定平台速度稳定精度,提出基于扩展状态观测器的陀螺稳定平台速度稳定回路设计方法。通过扩展状态观测器,实时对系统综合扰动量进行观测并予以补偿,以提高陀螺稳定平台速度稳定精度及平滑度。系统仿真实验结果表明:该方法简单易行,可对系统扰动进行有效补偿,具有一定的实用性。 展开更多

关键词 陀螺稳定平台 速度稳定环 扩展状态观测器 扰动补偿

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高精度陀螺稳定平台控制系统参数整定方法 被引量：3

17

作者 李方能 陈鑫 +1 位作者 江山 江鹏飞 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2021年第5期7-12,共6页

为提高陀螺稳定平台控制系统的稳态精度、加快控制参数的整定速度,在传统的PID参数整定方法——ZN临界比例度法的基础上,运用自适应模糊控制算法与常规PID控制器结合形成自适应模糊PID控制器,并通过自适应模糊PID控制器实现控制参数的... 为提高陀螺稳定平台控制系统的稳态精度、加快控制参数的整定速度,在传统的PID参数整定方法——ZN临界比例度法的基础上,运用自适应模糊控制算法与常规PID控制器结合形成自适应模糊PID控制器,并通过自适应模糊PID控制器实现控制参数的在线整定,使系统具有良好的动态和静态性能。仿真实验结果表明:与常规PID相比,自适应模糊PID控制器具有更高的稳态精度,可大幅减小动态调整时间和系统超调。 展开更多

关键词 高精度陀螺稳定平台 ZN临界比例度法 自适应模糊PID

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陀螺稳定平台式电视导引头数学模型及其仿真研究

18

作者 刘永善 刘藻珍 邹静涛 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SD期867-871,共5页

针对某陀螺稳定平台式电视导引头的结构特点,重新定义了导引头相关坐标系,全面建立了该导引头在三维空间上的数学模型,并将该模型应用于电视制导炸弹的数学仿真,取得了很好效果。

关键词 电视导引头 陀螺稳定平台 数学模型 仿真

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自适应强跟踪卡尔曼滤波在陀螺稳定平台中的应用 被引量：8

19

作者 宋康宁 丛爽 +3 位作者 邓科 尚伟伟 孔德杰 沈宏海 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期17-22,共6页

考虑陀螺稳定平台速度环控制系统含有陀螺测量噪声,设计了带有系统参数扰动迭代估计的自适应强跟踪卡尔曼滤波器,并与模型参考控制系统相结合,然后将其与现有的PI控制系统进行扰动隔离性能的系统仿真对比实验及其结果分析.实验结果表明... 考虑陀螺稳定平台速度环控制系统含有陀螺测量噪声,设计了带有系统参数扰动迭代估计的自适应强跟踪卡尔曼滤波器,并与模型参考控制系统相结合,然后将其与现有的PI控制系统进行扰动隔离性能的系统仿真对比实验及其结果分析.实验结果表明,所提出的自适应强跟踪卡尔曼滤波器可以进一步提高扰动控制系统的隔离度性能,尤其在把非线性摩擦力补偿一半的情况作为未建模的不确定因素影响情况,所设计的滤波器不但能够稳定地工作,而且模型参考自适应控制系统和PI控制系统的隔离度性能都有明显的提高. 展开更多

关键词 自适应强跟踪卡尔曼滤波器 模型参考自适应控制 陀螺稳定平台 速度环

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一种陀螺稳定平台自适应模糊-PID复合控制方法 被引量：7

20

作者 朱倚娴 陆源 +1 位作者 许江宁 程向红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期317-321,共5页

机械摩擦、器件工作饱和区等不确定因素会导致陀螺稳定平台系统参数的波动和非线性特性,为解决非线性因素对稳定平台控制系统性能的影响,提出了一种自适应模糊-PID复合控制方法。引入自适应因子δ实现模糊控制和PID控制的复合,误差较大... 机械摩擦、器件工作饱和区等不确定因素会导致陀螺稳定平台系统参数的波动和非线性特性,为解决非线性因素对稳定平台控制系统性能的影响,提出了一种自适应模糊-PID复合控制方法。引入自适应因子δ实现模糊控制和PID控制的复合,误差较大时增强模糊控制的作用以加快系统响应,误差较小时增强PID控制的作用以实现无静差调节。采用自调整量化因子ker(er)、kec(ec)实现基本论域的在线调整,提高了模糊控制器的灵敏度。仿真结果表明,在干扰冲击和短时常值干扰情况下,自适应模糊-PID复合控制与常规模糊控制相比,抗干扰能力显著增强,平台稳定精度提高0.4'左右。 展开更多

关键词 陀螺稳定平台 模糊控制 PID 自调整量化因子 复合控制

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