滾筒式洗衣機(jī)在其工作運(yùn)轉(zhuǎn),尤其是其脫水甩干時(shí)的振動,一直是個(gè)突出的問題。滾筒洗衣機(jī)在運(yùn)行過程中由于衣物的不平衡分布,會使?jié)L筒受到變載荷與變方向偏心力激勵(lì)的作用并引起激烈的振動,使得整機(jī)的振動不僅產(chǎn)生很大的噪音,而且對洗衣機(jī)機(jī)械與電器部件的壽命產(chǎn)生影響。因?yàn)閭鹘y(tǒng)機(jī)械減振方法存在通用性方面的限制,近年來隨著技術(shù)的發(fā)展,從機(jī)電一體化系統(tǒng)的角度出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械、電子、電機(jī)等方面的技術(shù),提高洗衣機(jī)的振動控制效果已成為趨勢。 本文從課題要求和實(shí)際應(yīng)用出發(fā),在與日本松下公司合作的基礎(chǔ)上,針對National NA—V82型號滾筒洗衣機(jī),以電力電子用數(shù)字控制開發(fā)系統(tǒng)MyWay PE—Expert作為控制系統(tǒng),構(gòu)建了滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)平臺,并開發(fā)了一種新型的低振動的滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動控制方法。本文的結(jié)構(gòu)和主要研究內(nèi)容如下: 第一章簡單介紹了滾筒洗衣機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過對課題的背景介紹,闡述了課題的實(shí)際意義。其后詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)的機(jī)械減振手段以及新型的通過電機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的減振方法。通過對兩者的分析比較,提出了本文的主要工作及方案。 第二章介紹了驅(qū)動系統(tǒng)主要硬件組成及各部分之間的連接,給出了驅(qū)動系統(tǒng)的詳細(xì)連接圖。同時(shí)給出了基于矢量控制的驅(qū)動系統(tǒng)基本控制方法的原理和說明。最后還介紹了振動測量設(shè)備并確定其使用方案。 第三章研究了振動產(chǎn)生的機(jī)理,對振動規(guī)律進(jìn)行分析。提出了基于加速度傳感器的偏心負(fù)載位置以及質(zhì)量的實(shí)時(shí)測定方法。并通過仿真和實(shí)驗(yàn)分析,研究了脈動轉(zhuǎn)矩對電機(jī)振動的影響。最后在此基礎(chǔ)之上,提出了基于脈動轉(zhuǎn)矩的低振動的滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制方法:分段線性化振動抑制法以及自振動抑制法。 第四章通過實(shí)驗(yàn)研究,確定低振動驅(qū)動控制方法所需要的相關(guān)參數(shù)。并驗(yàn)證了偏心負(fù)載位置以及質(zhì)量實(shí)時(shí)測定方法的精度和基于脈動轉(zhuǎn)矩的低振動的滾筒洗衣機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制方法的效果。 第五章總結(jié)了研究的主要工作,并對未來的工作方向進(jìn)行了研究和討論。
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能源和環(huán)境的雙重壓力、電子技術(shù)與控制理論的飛速發(fā)展使得柴油機(jī)控制能夠采用電子控制技術(shù),并成為柴油機(jī)控制的研究熱點(diǎn)。本文針對我國內(nèi)燃機(jī)車牽引用的柴油機(jī)(12V240ZJ6E),主要研究其電控單體泵的電子控制技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了電控單體泵在實(shí)驗(yàn)臺上的電子控制,為最終降低內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)在輕載工況下的燃油消耗率并改善其排放打下基礎(chǔ)。在以下三方面展開研究工作: 首先,根據(jù)柴油機(jī)的燃油噴射原理,深入研究高壓燃油在泵-管-嘴系統(tǒng)中的傳遞規(guī)律,分析燃油噴射系統(tǒng)的各種電子控制方式,結(jié)合我國內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)改造的現(xiàn)狀并參考國內(nèi)外應(yīng)用實(shí)例,確定采用“電控單體泵系統(tǒng)”方案。針對性地分析電控單體泵的特性,總結(jié)出電控單體泵的控制規(guī)律。 其次,設(shè)計(jì)電控單體泵的高速大流量電磁閥驅(qū)動模塊,其性能直接影響電磁閥的響應(yīng)特性。通過計(jì)算和試驗(yàn)對比的方法獲得不同驅(qū)動電壓、不同續(xù)流回路情況時(shí)的動態(tài)響應(yīng),找出最優(yōu)電路參數(shù)和控制參數(shù)。用于多缸柴油機(jī)的驅(qū)動模塊可以修正各單體泵噴油特性的差異。 第三,設(shè)計(jì)凸輪軸轉(zhuǎn)速的測量模塊。采集安裝于凸輪軸上的測速齒輪的脈沖信號,計(jì)算凸輪軸的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和相位,并對瞬時(shí)轉(zhuǎn)速進(jìn)行預(yù)測,為查找脈譜表以確定噴油定時(shí)和噴油量奠定基礎(chǔ)。凸輪軸轉(zhuǎn)速的預(yù)測方法為“相鄰區(qū)間+自適應(yīng)參數(shù)修正”。 最后,設(shè)計(jì)控制電路,以數(shù)字信號處理器為主控芯片。在數(shù)字信號處理器中完成柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速測量和電磁閥驅(qū)動脈沖生成。由于內(nèi)燃機(jī)車上的電磁環(huán)境比較惡劣,采用了抗干擾措施。 通過上述工作,掌握了電控單體泵系統(tǒng)的基本特性,完成了電子控制單元主要電路的設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)凸輪軸的測速和電磁閥的控制。電子控制單元在電控單體泵試驗(yàn)臺上進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果表明,測速準(zhǔn)確、電磁閥驅(qū)動及其控制方式合理,為后續(xù)工作打下良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: 內(nèi)燃機(jī) 車用 柴油機(jī)
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永磁無刷直流電動機(jī)是一種機(jī)械、電氣、電子一體化的高技術(shù)產(chǎn)品,具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代輕重工業(yè)中應(yīng)用廣泛。現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)需求的快速發(fā)展對永磁無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)的性能要求不斷提高,因此研究具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、控制精度高的無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)具有十分重要的意義。 本文介紹了永磁無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)的組成和研究方向,介紹了英飛凌XC167Cl高性能16位單片機(jī),進(jìn)而對永磁無刷直流電動機(jī)的類型進(jìn)行了介紹,同時(shí)分析了永磁無刷直流電動機(jī)的工作原理,建立了比較完善的數(shù)學(xué)模型,并詳細(xì)闡述了轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因和消除轉(zhuǎn)矩脈動的一般方法。 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于英飛凌XC167Cl高性能16位單片機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)永磁無刷直流電動機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用PWM方式實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)數(shù)字PI器的應(yīng)用使得控制系統(tǒng)具有良好的動態(tài)和靜態(tài)性能。單片機(jī)和液晶顯示與鍵盤給定模塊之間的串行通信實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)信息在人機(jī)間的傳輸,為系統(tǒng)的調(diào)試帶來了靈活性,也為控制系統(tǒng)中參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和給定提供了方便。 在本文的最后,就采集到的部分波形,分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并提出了對本系統(tǒng)的總結(jié)和展望。 實(shí)驗(yàn)表明,本文所采用的英飛凌XC167Cl高性能16位單片機(jī)具有極高的性能,以其為核心的控制系統(tǒng)具有運(yùn)行性能良好、調(diào)試方便、升級換代容易等特點(diǎn),為后續(xù)的研究工作提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和借鑒。
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交流電機(jī),特別是異步籠型電機(jī),因具有結(jié)構(gòu)簡單,堅(jiān)固耐用,價(jià)格便宜等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,其調(diào)速方法同趨成熟,而交流調(diào)速的最理想方法還是變頻調(diào)速。隨著工業(yè)需求的快速增長,高壓大功率成為發(fā)展的必然趨勢,但是在中高壓大功率調(diào)速領(lǐng)域,大都采用電動機(jī)定速運(yùn)行。 直到20世界末采用全控型電力電子器件的高壓大功率交流變頻調(diào)速產(chǎn)品誕生,大功率傳動領(lǐng)域巨大節(jié)能需求得到釋放。多電平功率變換技術(shù)可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應(yīng)用于高壓大功率領(lǐng)域,并有效減少PWM控制產(chǎn)生的高次諧波。當(dāng)前,級聯(lián)式多電平功率變換電路在高壓電機(jī)調(diào)速和電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償領(lǐng)域已獲得實(shí)際應(yīng)用。 本課題以10kV,250kW高壓變頻器為背景,主要研究級聯(lián)式多電平高壓變頻器在異步電機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用。在對高壓變頻器工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的同時(shí),對主電路進(jìn)行諧波改善分析。高壓變頻器很難做成通用變頻器,所以最好設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的高壓變頻電機(jī)。通過對這種新型電機(jī)設(shè)計(jì)的研究,更好地發(fā)揮了變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)勢。在本課題中,還采用了MATLAB7.0/Simulink6.0仿真軟件,對功率單元移相多重化進(jìn)行了仿真,為進(jìn)一步的研究做準(zhǔn)備。 依照本課題的研究,最終目的是為高壓變頻器在異步電機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用作結(jié)構(gòu)優(yōu)化,器件搭配的指導(dǎo),并在運(yùn)行過程中通過調(diào)試和仿真提供不斷改善的最佳方案。
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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電動車是指以車載電源為動力,用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛,電動車無內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,幾乎是“零污染”。電動汽車的研究表明,其能源效率已超過汽油機(jī)汽車。特別是在景區(qū)運(yùn)行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動汽車更加適宜。電機(jī)驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心,本文主要設(shè)計(jì)的是電動游覽車用異步電動機(jī)的驅(qū)動控制系統(tǒng)。 本文設(shè)計(jì)了以IGBT作為開關(guān)元器件的主電路結(jié)構(gòu),通過多次改進(jìn)結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)采用了具有硬件互鎖功能的驅(qū)動電路,進(jìn)一步提高了主電路的可靠性。以TI公司生產(chǎn)的TMS320LF2407A芯片為系統(tǒng)控制核心,設(shè)計(jì)了控制電路以及保護(hù)電路;編寫了以矢量控制作為核心算法、空間電壓矢量控制作為PWM控制方式的控制程序。通過研究單神經(jīng)元矢量控制的原理,進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了單神經(jīng)元矢量控制具有更好的快速性、魯棒性和自適應(yīng)性。 通過大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)際現(xiàn)場裝車調(diào)試證明,本文設(shè)計(jì)的異步電動機(jī)控制系統(tǒng)可靠性高,動態(tài)性能良好,控制簡單,適合在蓄電池供電的逆變器應(yīng)用場合(電動車)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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簡要介紹觸摸屏的結(jié)構(gòu)及工作原理,并以Burr-Brown公司的觸摸屏控制芯片ADS7843為例,介紹觸摸屏應(yīng)用的典型電路和操作。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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本課題提出了一套采用直流斬波技術(shù)的永磁無刷直流電機(jī)的調(diào)速控制系統(tǒng)。一方面研制了一種新穎的端電壓邏輯換相控制策略,它通過分析電機(jī)三相繞組端電壓的大小關(guān)系得出控制逆變橋開關(guān)管導(dǎo)通的信號。結(jié)合電機(jī)預(yù)定位起動原理,設(shè)計(jì)出的端電壓邏輯信號分析處理電路,有效克服了電機(jī)起動的困難,確保電機(jī)的順利起動,并在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中得到了論證。這種完全用硬件電路來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的電子換相,無疑大大降低了控制系統(tǒng)的成本,具有一定的實(shí)用價(jià)值。另一方面采用直流斬波技術(shù)的無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),從而大大減小了電流的脈動。本文闡述的方法不但適用于一般的三相四線制無刷直流電機(jī),還適用于三相三線制的電機(jī),從而擴(kuò)大了其應(yīng)用的范圍。 本論文先對無位置傳感器永磁無刷直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和基本原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹;然后分別著重介紹了兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)工作:無刷直流電機(jī)的驅(qū)動控制和采用直流斬波技術(shù)的調(diào)速系統(tǒng);最后給出了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。 根據(jù)上述設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的無位置傳感器永磁無刷直流電動機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平滑起動、無振動和失步現(xiàn)象,具有良好的調(diào)速性能。
標(biāo)簽: 無位置傳感器 控制系統(tǒng) 無刷直流
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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由于電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)系統(tǒng)具有高性能、高效率、低成本、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,電動助力轉(zhuǎn)向技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向(HPS),成為轉(zhuǎn)向助力技術(shù)的主流。 @@ 本文在詳細(xì)了解EPS系統(tǒng)性能要求和工作原理的基礎(chǔ)上,對各種已有的EPS助力電機(jī)進(jìn)行了總結(jié)和比較。對比結(jié)果表明,無刷直流電機(jī)(BLDC)憑借其顯著的優(yōu)點(diǎn),成為EPS助力電機(jī)的較優(yōu)選擇。 @@ 無刷直流電機(jī)作為一種由電動機(jī)本體和驅(qū)動器組成的機(jī)電一體化產(chǎn)品,與傳統(tǒng)的直流電機(jī)一樣,具有良好的起動和調(diào)速性能,并且由于用電子換向取代了機(jī)械換向,不存在傳統(tǒng)直流電機(jī)的換向火花和機(jī)械噪聲,在許多性能要求比較高的場合已得到普遍應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用范圍還在進(jìn)一步擴(kuò)展。然而,BLDC電機(jī)作為EPS系統(tǒng)的助力電機(jī)也并非全無缺點(diǎn)。永磁電機(jī)中固有的齒槽轉(zhuǎn)矩的存在,以及由于采用120°換向工作模式造成的轉(zhuǎn)矩波動,都會嚴(yán)重影響EPS系統(tǒng)的操控性能。 @@ 本課題針對無刷直流電機(jī)在汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的應(yīng)用,根據(jù)EPS系統(tǒng)對助力電機(jī)的要求,設(shè)計(jì)了一臺轉(zhuǎn)向助力用永磁無刷直流電動機(jī),并使用有限元方法對電機(jī)性能進(jìn)行了分析。為了反映參數(shù)變化對電機(jī)性能的影響,從而為電機(jī)的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo),我們還用場路耦合的解析算法對電機(jī)性能進(jìn)行了分析。在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,對永磁電機(jī)中的齒槽轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了研究,并針對樣機(jī)提出了齒槽轉(zhuǎn)矩的削弱方法,然后使用三維有限元的方式對所提出的方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 @@ 根據(jù)EPS系統(tǒng)的工作原理,探討了助力電機(jī)的控制策略,并設(shè)計(jì)了帶傳感器的無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)。分別完成控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì),并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)。 @@關(guān)鍵詞:EPS、無刷直流電機(jī)、電機(jī)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、有限元、控制器設(shè)計(jì)
標(biāo)簽: EPS 汽車 無刷直流電動機(jī)
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近年來,多電平逆變器在高壓大容量電能變換中得到廣泛應(yīng)用,而其控制策略和電路拓?fù)涞纫殉蔀榱搜芯繜狳c(diǎn)。相對傳統(tǒng)的兩電平逆變器,它具有效率高動態(tài)性能好,對電動機(jī)產(chǎn)生的諧波少,適合高壓大容量等優(yōu)點(diǎn)。但隨著電平數(shù)的增加,基本控制算法越來越復(fù)雜,同時(shí)還存在中點(diǎn)電壓不平衡等問題。將DSP數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用于多電平逆變器不僅簡化了系統(tǒng)的硬件控制電路,提高了系統(tǒng)性能,還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。 本文以二極管箝位式三電平逆變器為研究對象,首先介紹了三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,對三電平逆變器的電路方程進(jìn)行了深入的分析,在開關(guān)函數(shù)的基礎(chǔ)上建立了三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,對空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法進(jìn)行了改進(jìn),并詳細(xì)推導(dǎo)了該調(diào)制算法的計(jì)算公式,結(jié)合中點(diǎn)電位控制來確定開關(guān)矢量的作用順序,使仿真和實(shí)現(xiàn)都比較容易。然后重點(diǎn)分析了三電平逆變器直流側(cè)電容電壓不平衡問題產(chǎn)生的原因,提出了一種能控制逆變器直流側(cè)電容中點(diǎn)電位平衡的電壓空間矢量脈寬調(diào)制方法。最后采用MATLAB仿真軟件對所推導(dǎo)的三電平逆變器SVPWM調(diào)制算法和中點(diǎn)電位平衡控制方法進(jìn)行了仿真分析,證明了該調(diào)制算法的正確性和可行性。
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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地鐵列車牽引轉(zhuǎn)矩控制是影響列車安全可靠運(yùn)行的重要因素,牽引變流模塊是整個(gè)列車交流傳動系統(tǒng)的核心設(shè)備,而牽引轉(zhuǎn)矩控制又是最關(guān)鍵的部分。本文以某城市國產(chǎn)化地鐵列車為研究對象,主要針對牽引轉(zhuǎn)矩控制方案進(jìn)行研究并通過設(shè)計(jì)列車通信網(wǎng)絡(luò)對牽引轉(zhuǎn)矩實(shí)施監(jiān)測。 論文首先介紹地鐵列車牽引轉(zhuǎn)矩控制的研究現(xiàn)狀,分析目前高性能交流調(diào)速方法在地鐵列車牽引轉(zhuǎn)矩控制中的應(yīng)用現(xiàn)狀。并簡要介紹了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀和CANopen總線協(xié)議在軌道交通車輛中的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀。 采用可編程邏輯控制器PLC及其子模塊構(gòu)建了通信網(wǎng)絡(luò)的硬件結(jié)構(gòu),并設(shè)計(jì)了通信網(wǎng)絡(luò)軟件。對CANopen的通信報(bào)文進(jìn)行了具體設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用層協(xié)議CANopen的功能。 根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的需求,對牽引電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制、牽引逆變器的PWM控制方式進(jìn)行了研究。采用帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)矢量控制方法,應(yīng)用帶定時(shí)調(diào)制環(huán)節(jié)的滯環(huán)電流比較PWM和優(yōu)化脈沖控制方案分段對逆變器進(jìn)行PWM控制。通過設(shè)計(jì)牽引系統(tǒng)與CANopen網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接口,實(shí)現(xiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)對牽引控制效果的監(jiān)測,并對牽引特性曲線進(jìn)行分析;選取特性曲線上的特定工作點(diǎn),對牽引控制效果進(jìn)行了分析說明。測試結(jié)果表明本文討論的牽引矢量控制和PWM控制方案能夠很好地滿足列車運(yùn)營對牽引轉(zhuǎn)矩的要求。 目前,該系統(tǒng)正在進(jìn)行線路運(yùn)行調(diào)試和性能改進(jìn),準(zhǔn)備交付用戶進(jìn)行商業(yè)線路運(yùn)營,具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: CANopen 地鐵列車 轉(zhuǎn)矩
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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