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差动转向无人车轨迹跟踪和车身姿态控制研究 被引量:1
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作者 田杰 潘新 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期112-120,共9页
针对分布式驱动无人车转向时车身在离心力作用下外倾,引起内侧车轮载荷减小,严重时会导致差动转向失效乃至车辆侧翻等问题,提出了一种差动转向无人车的轨迹跟踪和车身姿态控制方法;该控制方法可通过差动转向实现无人车轨迹跟踪,同时通... 针对分布式驱动无人车转向时车身在离心力作用下外倾,引起内侧车轮载荷减小,严重时会导致差动转向失效乃至车辆侧翻等问题,提出了一种差动转向无人车的轨迹跟踪和车身姿态控制方法;该控制方法可通过差动转向实现无人车轨迹跟踪,同时通过主动悬架实现转向时车身主动内倾来保证差动转向有效性,提高了无人车的操纵稳定性。建立考虑侧倾因素的车辆模型及参考模型,通过分数阶单点预瞄驾驶员模型得到了参考模型跟踪期望路径所需的参考前轮转角;基于此,设计了H_(∞)鲁棒控制器,通过控制差动转向无人车的横摆角速度和车身内倾角,分别跟踪参考模型提供的参考值,得到了所需的差动力矩及左右侧主动悬架控制力。研究结果表明:所设计的分数阶单点预瞄驾驶员模型和H_(∞)鲁棒控制器能有效保证差动转向无人车实现轨迹跟踪,同时实现了车身姿态控制。 展开更多
关键词 车辆工程 分布式驱动无人车 轨迹跟踪控制 车身姿态控制 差动转向 主动悬架 H∞鲁棒控制
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一体化姿控火箭发动机小推力测量方法
2
作者 赵阳 寇鑫 +7 位作者 张诚 李大海 李广会 单王珍 张中柱 乔智霞 韩香广 赵立波 《火箭推进》 北大核心 2024年第6期69-77,共9页
在液体姿控火箭发动机的小推力测量过程中,由于高频交变载荷的影响,推进剂供应管路的振动及其约束会对推力测量的准确性产生较大影响,而传统的黏结式应变片灵敏度低,在测量过程中会产生蠕变,导致测量结果不准确。针对这一问题,提出了一... 在液体姿控火箭发动机的小推力测量过程中,由于高频交变载荷的影响,推进剂供应管路的振动及其约束会对推力测量的准确性产生较大影响,而传统的黏结式应变片灵敏度低,在测量过程中会产生蠕变,导致测量结果不准确。针对这一问题,提出了一种新型的推力测试方法,该方法采用轮辐式一体化火箭推力测量结构,将管路与敏感梁集成在推力测量结构上,极大地减少了管路振动引起的测量误差。通过玻璃微熔技术在不锈钢基底上制备应变单元,实现推力的高精度测量。传感器测试结果表明该装置非线性性能为±0.45%FS,重复性性能为±0.16%FS,迟滞性能为±0.40%FS,基本测量误差达到±0.62%FS,满足小推力发动机的实际测试需求,为有约束条件下的小推力测量以及宽温区推力测量等提供了一种新的方法和途径。 展开更多
关键词 姿控发动机 小推力测量 玻璃微熔 结构一体化 集成式
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200 N推力装置上肼类分解催化剂的应用性能
3
作者 徐涛 李宁 +5 位作者 贺子君 贾勐 张中柱 邢钢 赵孟超 杜宗罡 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期148-156,共9页
研究制备了一种单组元姿轨控发动机用肼类分解催化剂,采用200 N推力装置对其应用性能进行了研究和考察。在催化剂物化性能指标满足应用要求的基础上,利用200 N推力装置通过力学环境试验考察了催化剂力学环境适应性,通过双-10℃低温冷启... 研究制备了一种单组元姿轨控发动机用肼类分解催化剂,采用200 N推力装置对其应用性能进行了研究和考察。在催化剂物化性能指标满足应用要求的基础上,利用200 N推力装置通过力学环境试验考察了催化剂力学环境适应性,通过双-10℃低温冷启动、低温稳态及脉冲、正负拉偏以及脉冲寿命热试考核程序考察了自制催化剂的低温冷启动性能、低温稳态性能、常温正负拉偏稳态性能以及脉冲寿命性能。结果表明:该催化剂肼催化分解效率在99%以上,机械强度高且力学环境适应性良好,具有较高的肼催化分解活性和稳定性,能够在200 N推力装置上于双-10℃正常启动,顺利完成了低温稳态、常温正负拉偏和脉冲寿命等考核程序,发动机室压平稳,响应特性良好,脉冲一致性好,可满足推力装置的使用要求。 展开更多
关键词 肼类分解催化剂 单组元姿轨控发动机 200 N推力装置 热试考核
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液体姿轨控发动机高空模拟试验测量系统的设计与评估 被引量:1
4
作者 徐勇 郭红杰 +3 位作者 何允钦 黄俊杰 超力德 梁国柱 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2038-2052,共15页
为了提高液体姿轨控发动机高空模拟试验测量系统的性能,归纳提出了液体火箭发动机高空模拟试验测量系统一般性设计方法和完善的测量系统综合静态特性评估方法。设计了基于客户/服务器模式的液体姿轨控发动机中高空模拟试验测量系统,并... 为了提高液体姿轨控发动机高空模拟试验测量系统的性能,归纳提出了液体火箭发动机高空模拟试验测量系统一般性设计方法和完善的测量系统综合静态特性评估方法。设计了基于客户/服务器模式的液体姿轨控发动机中高空模拟试验测量系统,并对系统主要性能进行了评估。该系统拥有96路高精度速变参数测量、72路缓变参数测量、8路振动参数测量的能力;研制了一种测量信号调理电路以提高硬件的功能完备性和适应性。现场校准结果显示,速变参数和缓变参数测量通道的总不确定度分别是0.057%±0.009%与0.19%±0.032%,准确度等级范围分别是0.05~0.1级和0.15~0.4级;测量关键部位的真空度、流量、压力、温度和推力等参数的通道与传感/变送器的扩展不确定度分别是0.51%、0.14%、0.22%、0.51%和0.10%。经试验,真空舱真空度、推进剂流量、室压、推进剂温度和推力等关键参数的实际扩展不确定度分别为0.078%、0.12%、0.033%、0.26%和0.028%,表明测量硬件和测量软件满足液体姿轨控发动机高空模拟试验参数的高精度测量需求。本研究可为其它试验需求的液体火箭发动机试验测量系统设计提供参考。 展开更多
关键词 液体姿轨控发动机 高空模拟试验 测量系统 设计与评估
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甲基肼-四氧化二氮气相燃烧反应机理构建及反应特性研究
5
作者 余鹏 赵婷 +2 位作者 李剑锐 施伟 吴凌峰 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期302-310,共9页
基于层级结构思路构建了包含24组分和25步基元反应的自燃MMH-NTO简化燃烧反应机理Mech25.Mech25机理中MMH-NTO燃烧反应过程包括冷反应(积累热量和自由基)、着火反应(快速放热)、高温燃烧反应(反应平衡)3个阶段.反应机理包含了CH_(3)NHNH... 基于层级结构思路构建了包含24组分和25步基元反应的自燃MMH-NTO简化燃烧反应机理Mech25.Mech25机理中MMH-NTO燃烧反应过程包括冷反应(积累热量和自由基)、着火反应(快速放热)、高温燃烧反应(反应平衡)3个阶段.反应机理包含了CH_(3)NHNH_(2)逐步脱氢反应、HONO分解反应、小分子及自由基反应与高温分解反应等.温度敏感性分析表明燃烧温度对CH_(3)NHNH_(2)与CH_(3)NNH脱氢反应最为敏感;热释放速率分析表明CH_(3)NNH与HCO的氧化反应对热释放贡献最大,而HONO分解反应吸热效应最显著,H_(2)O分解反应促使反应由快速放热转为平衡反应;着火延迟敏感性分析表明其对R2反应最为敏感,反应(R2)活化能值对能否发生自着火至关重要;氧燃比影响分析表明,终产物H_(2)O与N_(2)非同步达峰在近当量燃烧区域产生了温度对氧燃比变化不敏感的平台区.与已有简化机理相比,Mech25机理对MMH-NTO反应终态温度预测最为准确,其值与详细机理偏差仅为0.2%. 展开更多
关键词 甲基肼-四氧化二氮 燃烧机理 敏感性分析 姿轨控发动机
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国外复合材料推力室技术研究进展 被引量:19
6
作者 闫联生 王涛 +2 位作者 邹武 张钢锤 刘永华 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期64-66,70,共4页
介绍了国外姿控轨控发动机复合材料推力室研究进展,包括推力室复合材料性能、复合材料推力室成形工艺、复合材料推力室连接技术。与难熔金属推力室相比,它具有密度低、使用温度高、无需冷却等优点,可大幅度减轻发动机结构质量,提高发动... 介绍了国外姿控轨控发动机复合材料推力室研究进展,包括推力室复合材料性能、复合材料推力室成形工艺、复合材料推力室连接技术。与难熔金属推力室相比,它具有密度低、使用温度高、无需冷却等优点,可大幅度减轻发动机结构质量,提高发动机比冲,在国外姿控轨控发动机上得到广泛应用。 展开更多
关键词 姿控轨控发动机 复合材料 推力室
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小推力姿控轨控火箭发动机材料技术研究现状 被引量:7
7
作者 张绪虎 汪翔 +3 位作者 贾中华 胡欣华 吕宏军 何涛 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2005年第6期32-37,共6页
概述了国内外小推力姿控轨控液体火箭发动机新材料的研究和应用进展。姿控轨控液体火箭发动机推力室已从高性能铌/硅化物材料体系向复合材料推力室技术发展,研制耐高温性能更好的新型材料体系和高温抗氧化涂层以及将他们应用于推力室身... 概述了国内外小推力姿控轨控液体火箭发动机新材料的研究和应用进展。姿控轨控液体火箭发动机推力室已从高性能铌/硅化物材料体系向复合材料推力室技术发展,研制耐高温性能更好的新型材料体系和高温抗氧化涂层以及将他们应用于推力室身部的工艺研究是提高姿控轨控液体火箭发动机技术水平的有效途径。 展开更多
关键词 姿控发动机 轨道发动机 液体火箭发动机 推力室材料
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返回式卫星数字姿态控制系统及飞行试验结果 被引量:3
8
作者 陈义庆 陈祖贵 +3 位作者 孙承启 王旭东 冯学义 定光成 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 1990年第6期22-29,共8页
简要介绍我国返回式卫星上用的计算机数字姿态控制系统的方案;重点阐述姿态确定和相平面控制律的设计方法;最后简述飞行试验的结果。
关键词 卫星 返回式 姿态控制 飞行试验
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姿控发动机试验热流参数测量系统设计 被引量:17
9
作者 李志勋 田健江 张彤 《火箭推进》 CAS 2010年第2期53-58,共6页
针对姿控发动机试验热流参数测试需求,在分析热流测量机理的基础上,提出了一种基于DT800的高性价比热流参数测试方案。着重论述了系统组成及工作原理、热流传感器安装工艺、数据记录仪选型、软件设计方法、数据处理方法、系统校准方法... 针对姿控发动机试验热流参数测试需求,在分析热流测量机理的基础上,提出了一种基于DT800的高性价比热流参数测试方案。着重论述了系统组成及工作原理、热流传感器安装工艺、数据记录仪选型、软件设计方法、数据处理方法、系统校准方法及系统调试工作。经多次试车验证:系统操作简便,性能稳定,测量数据完整可靠。 展开更多
关键词 姿控发动机 试验 热流测量 热流传感器
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运载火箭摇摆发动机与全箭动力学特性耦合关系研究 被引量:15
10
作者 杨云飞 陈宇 +1 位作者 李家文 潘忠文 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2095-2102,共8页
针对运载火箭"摆动发动机-伺服回路"负载频率低,可能影响全箭弹性模态稳定性的问题,首先建立了包含"发动机-伺服回路"动力学模型的全箭动力学模型,分析了"发动机-伺服回路"负载频率对伺服机构传递函数和... 针对运载火箭"摆动发动机-伺服回路"负载频率低,可能影响全箭弹性模态稳定性的问题,首先建立了包含"发动机-伺服回路"动力学模型的全箭动力学模型,分析了"发动机-伺服回路"负载频率对伺服机构传递函数和控制系统开环传递函数特性的影响,指出了"发动机-伺服回路"负载频率与箭体弹性模态之间的动力学耦合关系,给出了保证弹性模态稳定的谐振频率判据,最后计算了保证全箭弹性模态稳定的负载频率边界值,并通过仿真算例验证了结果的正确性。研究结果表明,"发动机-伺服回路"局部的负载频率通过惯性负载力矩作用与全箭弹性模态形成耦合,当负载频率位于上、下边界值范围之内时就会导致某些弹性模态不稳定,因此在实际工程中应对负载频率进行限制,以保证运载火箭的飞行安全。 展开更多
关键词 摆动发动机 姿态控制 伺服机构 谐振频率
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显微注射中细胞位姿调节技术及实验研究 被引量:8
11
作者 田桂中 侯丽雅 章维一 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期409-412,共4页
显微注射中,细胞位置和姿态对实验效果具有重要影响,但现有人工调节技术存在精度差和效率低等不足。基于机械运动和流场流动的耦合控制,提出了自动化的细胞位姿调节技术。以吸持针为末端执行器,研制了细胞位姿调节系统。以细胞培养液为... 显微注射中,细胞位置和姿态对实验效果具有重要影响,但现有人工调节技术存在精度差和效率低等不足。基于机械运动和流场流动的耦合控制,提出了自动化的细胞位姿调节技术。以吸持针为末端执行器,研制了细胞位姿调节系统。以细胞培养液为控制介质,分析了微尺度下的细胞位姿调节技术操作机理,细胞姿态的3个自由度参量由3个正交平面内的翻转运动调节。以小鼠卵母细胞为实验材料,进行了原理性实验研究。实验结果表明,细胞位姿调节技术满足细胞自动定位要求,可实现6个自由度的精确定位。 展开更多
关键词 细胞工程 显微操作 细胞位姿调节 机械运动 流动控制
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微波等离子推进器(MPT)的应用探索研究 被引量:10
12
作者 毛根旺 何洪庆 +1 位作者 杨涓 史韶莉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期21-26,共6页
重点分析讨论了微波等离子推进器(MPT)的基本原理、结构特征和应用前景,并通过对已有理论与实验研究结果的分析,认为MPT是一种高比冲、长寿命的小推力动力装置,特别适合用作空间动力,进行航天器的轨道转移、姿态控制、位置... 重点分析讨论了微波等离子推进器(MPT)的基本原理、结构特征和应用前景,并通过对已有理论与实验研究结果的分析,认为MPT是一种高比冲、长寿命的小推力动力装置,特别适合用作空间动力,进行航天器的轨道转移、姿态控制、位置保持、对接交会和星际航行。尽管MPT目前仍处于理论探索与实验研究阶段,但研究结果表明,它是前景十分诱人的新型空间动力系统。 展开更多
关键词 航天器 推进器 微波 等离子体推进 卫星姿态控制
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真空羽流场的 N-S 和 DSMC 耦合数值模拟 被引量:23
13
作者 蔡国飙 王慧玉 庄逢甘 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期57-61,共5页
根据调姿发动机真空羽流场的特点,采用差分求解N-S方程数值模拟喷管内流场,用DSMC方法数值模拟喷管外羽流场,得到了符合流动规律的数值模拟结果。为姿控发动机喷管设计提供了参考,并为真空羽流污染研究打下了良好的基础。
关键词 姿控火箭发动机 流场仿真 真空羽流 N-S方程
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轻型动能拦截器固体控制发动机方案分析 被引量:12
14
作者 李世鹏 张平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期99-102,共4页
对国外轻型动能杀伤飞行器(KKV)采用固体燃气发生器作动力的控制发动机方案进行了分析,比较了变流率燃气发生器、装药设计和脉宽调制变推力执行机构方案等,提出了适合国内技术条件的可行方案,并讨论了有关技术问题。
关键词 动能拦截器 燃气发生器 姿控火箭发动机 方案
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用Simons法计算真空羽流 被引量:7
15
作者 张建华 蔡国飙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期406-409,共4页
姿态控制发动机真空环境下工作产生的羽流对航天器造成的影响非常明显。用Simons法对真空羽流流场进行了解析计算,包括等熵核心区和边界层膨胀区的计算,得到了符合流动规律的结果。这是一种快速计算真空羽流场物理参数分布的方法。工作... 姿态控制发动机真空环境下工作产生的羽流对航天器造成的影响非常明显。用Simons法对真空羽流流场进行了解析计算,包括等熵核心区和边界层膨胀区的计算,得到了符合流动规律的结果。这是一种快速计算真空羽流场物理参数分布的方法。工作对卫星、飞船和空间站上的姿态控制发动机的工程设计和科学实验具有参考价值。 展开更多
关键词 Simons法 高空环境 羽流 数值计算 姿态控制火箭发动机
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直接力/气动力复合控制导弹智能控制算法 被引量:6
16
作者 史震 马文桥 +1 位作者 王飞 张玉芳 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期481-489,共9页
针对姿控式直接力/气动力复合控制导弹喷流干扰较大的特点,基于自适应遗传算法和改进的模糊控制理论,提出了一种不依赖精确数学模型的智能复合控制算法。该算法采用直接力与气动力并联的复合策略,首先利用自适应遗传算法设计复合控制分... 针对姿控式直接力/气动力复合控制导弹喷流干扰较大的特点,基于自适应遗传算法和改进的模糊控制理论,提出了一种不依赖精确数学模型的智能复合控制算法。该算法采用直接力与气动力并联的复合策略,首先利用自适应遗传算法设计复合控制分配算法,然后基于变论域自适应模糊控制理论设计姿控发动机点火算法,最后考虑了姿控发动机离散点火特点,利用脉冲调宽调频(Pulse-width pulse-frequency,PWPF)方法对点火算法进行实现,并分析了系统的稳定性。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 直接力 模糊控制 遗传算法 点火算法 姿控发动机 脉冲调宽调频 自适应遗传算法 智能复合控制算法 自适应模糊控制
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轨/姿控发动机脉冲后效冲量快速算法的研究及应用 被引量:8
17
作者 张伟 陈锋 +1 位作者 马军强 刘帅 《火箭推进》 CAS 2012年第1期51-56,共6页
轨/姿控发动机脉冲性能需在地面高空模拟试验中进行考核,试验数据需即时提供,针对脉冲后效冲量的计算,当前方法不能兼顾速率和统计偏差。简述了后效冲量计算要求、高模试验特点、Pacific6000原理及数据文件结构。在分析当前计算方法优... 轨/姿控发动机脉冲性能需在地面高空模拟试验中进行考核,试验数据需即时提供,针对脉冲后效冲量的计算,当前方法不能兼顾速率和统计偏差。简述了后效冲量计算要求、高模试验特点、Pacific6000原理及数据文件结构。在分析当前计算方法优缺点基础上,将网络脚本语言的设计思想引入试验数据处理过程,提出了实现数据快速处理的数据流式算法,基于此算法开发了工程应用软件,在实际试验中应用,取得了良好效果。 展开更多
关键词 轨/姿控发动机 高空模拟试验 脉冲工作模式 后效冲量 快速计算
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姿控发动机布局方式优化分析 被引量:2
18
作者 胡小平 王中伟 +1 位作者 张为华 王振国 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第2期5-9,共5页
在液体推进剂动力系统质量模型的基础上,针对采用双组元推进剂和挤压式输送系统的小推力空间飞行器姿控发动机,在控制总冲量和总冲量矩相同的情况下。
关键词 液体火箭发动机 布局 优化 姿态发动机
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单组元发动机热回浸现象的理论分析 被引量:4
19
作者 孙冰 蔡国飙 +1 位作者 陈全 边炳秀 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期40-44,共5页
用有限元法数值分析了通讯卫星上用于姿态和轨道控制的单组元发动机的热回浸现象。计算表明,燃烧室工作后的热量主要是通过支撑圆杆的热回浸和辐射而散失的。所得模拟结果还说明,工程设计中采用毛细管输送燃料,确实能有效地阻止发动机... 用有限元法数值分析了通讯卫星上用于姿态和轨道控制的单组元发动机的热回浸现象。计算表明,燃烧室工作后的热量主要是通过支撑圆杆的热回浸和辐射而散失的。所得模拟结果还说明,工程设计中采用毛细管输送燃料,确实能有效地阻止发动机工作后燃烧室中的热量通过输料管传到电磁阀,可充分保证电磁间的安全。 展开更多
关键词 姿控火箭发动机 热控制 有限元 热回浸
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基于导航恒星几何分布的天文导航定姿系统误差建模及误差特性研究 被引量:3
20
作者 王丽娜 赵慧 +2 位作者 熊智 郁丰 施丽娟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1933-1942,共10页
导航恒星作为天文导航系统定姿的基础信息源,其空间分布对天文导航系统定姿性能存在较大影响。为有效分析天文定姿误差特性,基于天文定姿观测基本原理,采用多矢量天文定姿方法,推导建立了天文定姿误差模型,基于该模型分析了影响天文定... 导航恒星作为天文导航系统定姿的基础信息源,其空间分布对天文导航系统定姿性能存在较大影响。为有效分析天文定姿误差特性,基于天文定姿观测基本原理,采用多矢量天文定姿方法,推导建立了天文定姿误差模型,基于该模型分析了影响天文定姿性能的关键因素,并给出用于评价定姿性能优劣的误差权系数定义。以多矢量定姿中的三星观测定姿为例,采用仿真验证了所建立的基于恒星几何分布的天文定姿误差模型的正确性,该误差模型能够有效反映天文定姿的误差特性规律,为分析天文定姿性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 控制科学与工程 多矢量定姿 恒星空间分布 误差模型
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