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考虑输入饱和的无人艇神经网络命令滤波反步控制
1
作者
刘炳文
于金鹏
+2 位作者
刘加朋
王保防
齐瑞
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2024年第4期123-129,共7页
针对具有输入饱和和未知非线性的无人水面艇(USV)系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于命令滤波反步的自适应轨迹跟踪控制策略。利用径向基函数神经网络(RBFNN)逼近系统中的未知动态,减少了需要设计的自适应律数量,降低了系统的复杂度,...
针对具有输入饱和和未知非线性的无人水面艇(USV)系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于命令滤波反步的自适应轨迹跟踪控制策略。利用径向基函数神经网络(RBFNN)逼近系统中的未知动态,减少了需要设计的自适应律数量,降低了系统的复杂度,并基于反步法设计了系统的控制律;通过引入命令滤波器及其补偿机制,解决了计算复杂的问题,消除了滤波误差的影响,提高了系统的控制精度;最后仿真验证了所提方法的有效性。
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关键词
无人水面艇
命令
滤波
控制
神经网络
轨迹跟踪
原文传递
基于有限时间命令滤波机械臂的阻抗控制
被引量:
2
2
作者
林高荣
刘加朋
于金鹏
《自动化与仪表》
2020年第10期35-42,共8页
为了提高人与机械臂交互系统的安全性与柔顺性,提出了一种基于有限时间命令滤波机械臂的模糊自适应阻抗控制方法。通过阻抗控制技术实现机械臂力/位控制;采用模糊自适应技术逼近机械臂系统中的未建模动态;利用有限时间命令滤波控制提高...
为了提高人与机械臂交互系统的安全性与柔顺性,提出了一种基于有限时间命令滤波机械臂的模糊自适应阻抗控制方法。通过阻抗控制技术实现机械臂力/位控制;采用模糊自适应技术逼近机械臂系统中的未建模动态;利用有限时间命令滤波控制提高机械臂力/位控制的响应速度,减小了跟踪误差。仿真结果表明,所提控制方法与现有控制方法相比,机械臂力/位跟踪曲线有着更快的响应速度、更小的跟踪误差。
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关键词
机械臂系统
阻抗
控制
模糊自适应
控制
有限时间
控制
命令
滤波
控制
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职称材料
考虑输入饱和的PMSM命令滤波离散控制
被引量:
1
3
作者
徐雨梦
于金飞
+2 位作者
崔英英
于金鹏
刘加朋
《微特电机》
2021年第3期50-55,共6页
结合命令滤波和神经网络技术设计了永磁同步电机离散位置跟踪控制方法。使用欧拉公式建立永磁同步电机离散模型,用神经网络技术来逼近非线性函数,应用命令滤波技术解决传统反步法中的“计算复杂性”问题,引入补偿机制成功地解决滤波误...
结合命令滤波和神经网络技术设计了永磁同步电机离散位置跟踪控制方法。使用欧拉公式建立永磁同步电机离散模型,用神经网络技术来逼近非线性函数,应用命令滤波技术解决传统反步法中的“计算复杂性”问题,引入补偿机制成功地解决滤波误差问题。仿真结果表明,该控制器有良好的位置跟踪性能,能够解决输入饱和的影响,且对外部负载扰动有较强的鲁棒性。
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关键词
永磁同步电机
输入饱和
离散
命令
滤波
控制
神经网络
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职称材料
考虑约束条件的串级连续搅拌反应釜的自适应命令滤波控制
被引量:
1
4
作者
于波
辛丽平
刘家硕
《青岛理工大学学报》
CAS
2021年第5期62-72,共11页
提出了串级连续搅拌反应釜(CCSTRs)的具有输入输出约束的模糊自适应命令滤波控制,采用模糊逻辑系统克服系统动力学模型的非线性;借助命令滤波技术简化控制器的结构,从而减少控制器的在线计算量;利用Barrier Lyapunov函数(BLF)和输入饱...
提出了串级连续搅拌反应釜(CCSTRs)的具有输入输出约束的模糊自适应命令滤波控制,采用模糊逻辑系统克服系统动力学模型的非线性;借助命令滤波技术简化控制器的结构,从而减少控制器的在线计算量;利用Barrier Lyapunov函数(BLF)和输入饱和函数对系统的输入、输出进行约束;Lyapunov稳定性分析保证了闭环系统的稳定性和系统信号的有界性;Simulink模拟仿真验证了所提控制器能使输出信号精准快速地跟踪参考信号。与现存的控制器相比,该控制器结构简单、控制精度高,由于考虑了系统的输入、输出约束,更贴近于实际工业过程。
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关键词
串级连续搅拌反应釜
自适应反步法
命令
滤波
控制
Barrier
Lyapunov函数
输入和输出约束
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职称材料
基于状态约束的异步电动机命令滤波反步控制
5
作者
吕振祥
于金鹏
于海生
《微特电机》
2020年第10期44-50,共7页
针对传统反步法无法约束异步电动机状态量的问题,引入障碍Lyapunov函数约束状态变量幅值,保证了异步电动机驱动系统的转子角速度、定子电流等状态始终在给定的区间内。利用模糊逻辑系统逼近系统中的非线性函数,并通过引入带有误差补偿...
针对传统反步法无法约束异步电动机状态量的问题,引入障碍Lyapunov函数约束状态变量幅值,保证了异步电动机驱动系统的转子角速度、定子电流等状态始终在给定的区间内。利用模糊逻辑系统逼近系统中的非线性函数,并通过引入带有误差补偿的命令滤波控制(CFC)技术克服了传统反步法存在的“计算膨胀”的问题,构建了基于状态约束的命令滤波模糊自适应控制器。仿真结果表明了设计的控制器不仅实现了有效的位置跟踪,并且将转子角速度、定子电流等状态量限制在了给定的约束区间内,避免了因违反状态约束而引发的安全性问题。
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关键词
状态约束
障碍Lyapunov函数
命令
滤波
控制
异步电动机
模糊
控制
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职称材料
状态约束自主水下机器人的自适应有限时间跟踪控制
被引量:
1
6
作者
范敬梓
赵林
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023年第6期981-989,共9页
针对状态约束情况下自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的跟踪控制问题,提出了一种自适应命令滤波有限时间控制方案。该控制方案在保证系统有限时间收敛的前提下,不仅使用命令滤波器规避了虚拟控制信号高阶导数的使用,...
针对状态约束情况下自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的跟踪控制问题,提出了一种自适应命令滤波有限时间控制方案。该控制方案在保证系统有限时间收敛的前提下,不仅使用命令滤波器规避了虚拟控制信号高阶导数的使用,解决了计算复杂性问题,而且构建了有限时间误差补偿信号来避免由于使用滤波器而产生的滤波误差对控制性能的影响,同时利用径向基函数神经网络逼近技术处理系统中的未知非线性动态。最后,证明了所提出的控制器可以保证位置跟踪误差在有限时间内收敛到期望邻域内,同时不超过预先定义的状态约束。通过仿真实验验证了所提控制方案的合理性与可行性。
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关键词
自主水下机器人
命令
滤波
反步
控制
状态约束
有限时间收敛
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职称材料
柔性关节机械手有限时间命令滤波反步控制
被引量:
3
7
作者
王冬冬
赵林
于金鹏
《控制工程》
CSCD
北大核心
2021年第7期1474-1482,共9页
针对不确定柔性关节机械手的跟踪控制问题,设计了一种自适应神经网络有限时间命令滤波反步控制器。该控制器在经典反步控制技术的基础上,采用有限时间命令滤波器克服了传统反步法在计算虚拟信号导数时存在的复杂计算问题,并进一步设计...
针对不确定柔性关节机械手的跟踪控制问题,设计了一种自适应神经网络有限时间命令滤波反步控制器。该控制器在经典反步控制技术的基础上,采用有限时间命令滤波器克服了传统反步法在计算虚拟信号导数时存在的复杂计算问题,并进一步设计了误差补偿机制,有效地补偿了命令滤波器造成的滤波误差。利用神经网络对系统模型中的不确定动态进行逼近,最终通过李雅普诺夫方法证明了所提出的控制方法能保证关节位置跟踪误差在有限时间内收敛到期望的邻域内,且闭环系统内的信号都在有限时间内有界。通过数值模拟验证了该方法的有效性。
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关键词
自适应神经
控制
柔性关节机械手
命令
滤波
反步
控制
有限时间收敛
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职称材料
PMSM驱动的柔性关节机器人命令滤波模糊控制
8
作者
王博
于金鹏
于海生
《青岛大学学报(工程技术版)》
CAS
2020年第2期83-90,共8页
针对永磁同步电机驱动的柔性关节机器人的位置跟踪控制问题,本文采用反步法进行控制,并基于永磁同步电机和柔性关节机器人构建的新系统,通过永磁同步电机的电压,实现机器人的位置跟踪。同时,结合模糊自适应控制方法,利用命令滤波技术,...
针对永磁同步电机驱动的柔性关节机器人的位置跟踪控制问题,本文采用反步法进行控制,并基于永磁同步电机和柔性关节机器人构建的新系统,通过永磁同步电机的电压,实现机器人的位置跟踪。同时,结合模糊自适应控制方法,利用命令滤波技术,解决了传统反步法中存在的"计算复杂性"问题。为验证本文控制算法的有效性,利用Matlab进行仿真实验。实验结果表明,机器人的位置信号可以快速跟踪给定的期望信号,且跟踪误差小,跟踪效果良好,控制精度高,说明本文所设计的控制方法,对永磁同步电机驱动的柔性关节机器人系统具有良好的控制效果。该研究能够有效实现对柔性关节机器人的位置跟踪控制,具有较好的应用前景。
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关键词
模糊自适应
控制
命令
滤波
反步
控制
柔性关节机器人
永磁同步电机
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职称材料
题名
考虑输入饱和的无人艇神经网络命令滤波反步控制
1
作者
刘炳文
于金鹏
刘加朋
王保防
齐瑞
机构
青岛大学自动化学院
山东省工业控制重点实验室
出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2024年第4期123-129,共7页
基金
教育部“长江学者奖励计划”特聘教授经费项目(T2022265)
国家重点研发计划项目(2017YFB1303503)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(61973179)
青岛市重点研发专项(21-1-2-6-nsh)。
文摘
针对具有输入饱和和未知非线性的无人水面艇(USV)系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于命令滤波反步的自适应轨迹跟踪控制策略。利用径向基函数神经网络(RBFNN)逼近系统中的未知动态,减少了需要设计的自适应律数量,降低了系统的复杂度,并基于反步法设计了系统的控制律;通过引入命令滤波器及其补偿机制,解决了计算复杂的问题,消除了滤波误差的影响,提高了系统的控制精度;最后仿真验证了所提方法的有效性。
关键词
无人水面艇
命令
滤波
控制
神经网络
轨迹跟踪
Keywords
unmanned surface vehicle(USV)
command filter control
neural network
trajectory tracking
分类号
U662 [交通运输工程—船舶及航道工程]
原文传递
题名
基于有限时间命令滤波机械臂的阻抗控制
被引量:
2
2
作者
林高荣
刘加朋
于金鹏
机构
青岛大学自动化学院
出处
《自动化与仪表》
2020年第10期35-42,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB1303503)
国家自然基金项目(61573204)
泰山学者工程专项经费资助项目(TSQN20161026)。
文摘
为了提高人与机械臂交互系统的安全性与柔顺性,提出了一种基于有限时间命令滤波机械臂的模糊自适应阻抗控制方法。通过阻抗控制技术实现机械臂力/位控制;采用模糊自适应技术逼近机械臂系统中的未建模动态;利用有限时间命令滤波控制提高机械臂力/位控制的响应速度,减小了跟踪误差。仿真结果表明,所提控制方法与现有控制方法相比,机械臂力/位跟踪曲线有着更快的响应速度、更小的跟踪误差。
关键词
机械臂系统
阻抗
控制
模糊自适应
控制
有限时间
控制
命令
滤波
控制
Keywords
robotic manipulator system
impedance control
fuzzy adaptive control
finite-time control
command filtered control
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
考虑输入饱和的PMSM命令滤波离散控制
被引量:
1
3
作者
徐雨梦
于金飞
崔英英
于金鹏
刘加朋
机构
青岛大学自动化学院
淄博市技师学院
山东劳动职业技术学院
出处
《微特电机》
2021年第3期50-55,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB1303503)
国家自然基金项目(61973179)
泰山学者工程专项经费资助项目(TSQN20161026)。
文摘
结合命令滤波和神经网络技术设计了永磁同步电机离散位置跟踪控制方法。使用欧拉公式建立永磁同步电机离散模型,用神经网络技术来逼近非线性函数,应用命令滤波技术解决传统反步法中的“计算复杂性”问题,引入补偿机制成功地解决滤波误差问题。仿真结果表明,该控制器有良好的位置跟踪性能,能够解决输入饱和的影响,且对外部负载扰动有较强的鲁棒性。
关键词
永磁同步电机
输入饱和
离散
命令
滤波
控制
神经网络
Keywords
permanent magnet synchronous motor(PMSM)
input saturation
discrete-time
command filtered control
neural network
分类号
TM351 [电气工程—电机]
TM464
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职称材料
题名
考虑约束条件的串级连续搅拌反应釜的自适应命令滤波控制
被引量:
1
4
作者
于波
辛丽平
刘家硕
机构
青岛理工大学信息与控制工程学院
出处
《青岛理工大学学报》
CAS
2021年第5期62-72,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(201606141)
山东省重点研发项目(2018GHY115025)
+2 种基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2016FB04)
中国博士后面上项目(2018M642611)
南宁市科学研究与开发计划项目-重点研发类(20183045-2)。
文摘
提出了串级连续搅拌反应釜(CCSTRs)的具有输入输出约束的模糊自适应命令滤波控制,采用模糊逻辑系统克服系统动力学模型的非线性;借助命令滤波技术简化控制器的结构,从而减少控制器的在线计算量;利用Barrier Lyapunov函数(BLF)和输入饱和函数对系统的输入、输出进行约束;Lyapunov稳定性分析保证了闭环系统的稳定性和系统信号的有界性;Simulink模拟仿真验证了所提控制器能使输出信号精准快速地跟踪参考信号。与现存的控制器相比,该控制器结构简单、控制精度高,由于考虑了系统的输入、输出约束,更贴近于实际工业过程。
关键词
串级连续搅拌反应釜
自适应反步法
命令
滤波
控制
Barrier
Lyapunov函数
输入和输出约束
Keywords
cascade continuous stirred tank reactors(CCSTRs)
adaptive backstepping
command filtered control
Barrier Lyapunov function(BLF)
input and output constraints
分类号
TP273.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于状态约束的异步电动机命令滤波反步控制
5
作者
吕振祥
于金鹏
于海生
机构
青岛大学自动化学院
出处
《微特电机》
2020年第10期44-50,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFB1303503)
国家自然科学基金项目(61573204)
泰山学者工程专项经费资助(TSQN20161026)。
文摘
针对传统反步法无法约束异步电动机状态量的问题,引入障碍Lyapunov函数约束状态变量幅值,保证了异步电动机驱动系统的转子角速度、定子电流等状态始终在给定的区间内。利用模糊逻辑系统逼近系统中的非线性函数,并通过引入带有误差补偿的命令滤波控制(CFC)技术克服了传统反步法存在的“计算膨胀”的问题,构建了基于状态约束的命令滤波模糊自适应控制器。仿真结果表明了设计的控制器不仅实现了有效的位置跟踪,并且将转子角速度、定子电流等状态量限制在了给定的约束区间内,避免了因违反状态约束而引发的安全性问题。
关键词
状态约束
障碍Lyapunov函数
命令
滤波
控制
异步电动机
模糊
控制
Keywords
state constraints
barrier Lyapunov function(BLF)
command filtering control(CFC)
induction motors
fuzzy control
分类号
TM343 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
状态约束自主水下机器人的自适应有限时间跟踪控制
被引量:
1
6
作者
范敬梓
赵林
机构
青岛大学自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023年第6期981-989,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(61603204,61973179)
山东省优秀青年基金资助项目(ZR2018JL020)
山东省高等学校青创科技计划(2019KJN033)。
文摘
针对状态约束情况下自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的跟踪控制问题,提出了一种自适应命令滤波有限时间控制方案。该控制方案在保证系统有限时间收敛的前提下,不仅使用命令滤波器规避了虚拟控制信号高阶导数的使用,解决了计算复杂性问题,而且构建了有限时间误差补偿信号来避免由于使用滤波器而产生的滤波误差对控制性能的影响,同时利用径向基函数神经网络逼近技术处理系统中的未知非线性动态。最后,证明了所提出的控制器可以保证位置跟踪误差在有限时间内收敛到期望邻域内,同时不超过预先定义的状态约束。通过仿真实验验证了所提控制方案的合理性与可行性。
关键词
自主水下机器人
命令
滤波
反步
控制
状态约束
有限时间收敛
Keywords
Autonomous underwater vehicle
command filter backstepping control
state constraint
finite-time convergence
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
柔性关节机械手有限时间命令滤波反步控制
被引量:
3
7
作者
王冬冬
赵林
于金鹏
机构
青岛大学自动化学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2021年第7期1474-1482,共9页
基金
国家自然科学基金(61603204,61973179)
山东省优秀青年基金(ZR2018JL020)
山东省高等学校青创科技计划(2019 KJN033)。
文摘
针对不确定柔性关节机械手的跟踪控制问题,设计了一种自适应神经网络有限时间命令滤波反步控制器。该控制器在经典反步控制技术的基础上,采用有限时间命令滤波器克服了传统反步法在计算虚拟信号导数时存在的复杂计算问题,并进一步设计了误差补偿机制,有效地补偿了命令滤波器造成的滤波误差。利用神经网络对系统模型中的不确定动态进行逼近,最终通过李雅普诺夫方法证明了所提出的控制方法能保证关节位置跟踪误差在有限时间内收敛到期望的邻域内,且闭环系统内的信号都在有限时间内有界。通过数值模拟验证了该方法的有效性。
关键词
自适应神经
控制
柔性关节机械手
命令
滤波
反步
控制
有限时间收敛
Keywords
Adaptive neural control
flexible-joint manipulator
command filtered backstepping control
finite-time convergence
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
PMSM驱动的柔性关节机器人命令滤波模糊控制
8
作者
王博
于金鹏
于海生
机构
青岛大学自动化学院
出处
《青岛大学学报(工程技术版)》
CAS
2020年第2期83-90,共8页
基金
国家重点研发计划(2017YFB1303503)
国家自然基金资助项目(61573204)
泰山学者工程专项经费资助(TSQN20161026)。
文摘
针对永磁同步电机驱动的柔性关节机器人的位置跟踪控制问题,本文采用反步法进行控制,并基于永磁同步电机和柔性关节机器人构建的新系统,通过永磁同步电机的电压,实现机器人的位置跟踪。同时,结合模糊自适应控制方法,利用命令滤波技术,解决了传统反步法中存在的"计算复杂性"问题。为验证本文控制算法的有效性,利用Matlab进行仿真实验。实验结果表明,机器人的位置信号可以快速跟踪给定的期望信号,且跟踪误差小,跟踪效果良好,控制精度高,说明本文所设计的控制方法,对永磁同步电机驱动的柔性关节机器人系统具有良好的控制效果。该研究能够有效实现对柔性关节机器人的位置跟踪控制,具有较好的应用前景。
关键词
模糊自适应
控制
命令
滤波
反步
控制
柔性关节机器人
永磁同步电机
Keywords
adaptive fuzzy control
command filtered backstepping control
flexible joint robot
permanent magnet synchronous motor
分类号
TP242.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273.4 [自动化与计算机技术—控制科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑输入饱和的无人艇神经网络命令滤波反步控制
刘炳文
于金鹏
刘加朋
王保防
齐瑞
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
2
基于有限时间命令滤波机械臂的阻抗控制
林高荣
刘加朋
于金鹏
《自动化与仪表》
2020
2
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职称材料
3
考虑输入饱和的PMSM命令滤波离散控制
徐雨梦
于金飞
崔英英
于金鹏
刘加朋
《微特电机》
2021
1
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职称材料
4
考虑约束条件的串级连续搅拌反应釜的自适应命令滤波控制
于波
辛丽平
刘家硕
《青岛理工大学学报》
CAS
2021
1
下载PDF
职称材料
5
基于状态约束的异步电动机命令滤波反步控制
吕振祥
于金鹏
于海生
《微特电机》
2020
0
下载PDF
职称材料
6
状态约束自主水下机器人的自适应有限时间跟踪控制
范敬梓
赵林
《控制工程》
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
7
柔性关节机械手有限时间命令滤波反步控制
王冬冬
赵林
于金鹏
《控制工程》
CSCD
北大核心
2021
3
下载PDF
职称材料
8
PMSM驱动的柔性关节机器人命令滤波模糊控制
王博
于金鹏
于海生
《青岛大学学报(工程技术版)》
CAS
2020
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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