隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)從模擬控制發(fā)展到全數(shù)字控制，其性能不斷提高，在工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等設(shè)備中獲得了廣泛應(yīng)用.基于現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)以其高可靠性、快速性和穩(wěn)定性成為伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。德國倍福公司提出的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)在數(shù)據(jù)鏈路層采用了實(shí)時(shí)調(diào)度的軟件核，并提供了過程數(shù)據(jù)傳輸?shù)莫?dú)立通道，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性：該網(wǎng)絡(luò)還具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，簡單的系統(tǒng)配置，較低的構(gòu)建成本等特點(diǎn)，適合應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域。目前，該網(wǎng)絡(luò)受到了運(yùn)動(dòng)控制開發(fā)商的廣泛關(guān)注。本文以海洋研究領(lǐng)域的造波機(jī)系統(tǒng)開發(fā)為背景，利用EtherCAT從站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335開發(fā)了EtherCAT從站設(shè)備，構(gòu)建了一主一從的EtherCAT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了伺服系統(tǒng)精確的位置控制。論文首先對伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，對其各個(gè)組成部分進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)給出了自己的觀點(diǎn)，就目前廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制中的兩種總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了介紹。其次，詳細(xì)分析了EtherCAT網(wǎng)絡(luò)的原理、技術(shù)特點(diǎn)及主從站關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合本文的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，介紹了1公司最新推出的用于1業(yè)控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用到的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)控制模塊與通訊模塊，并給出了相應(yīng)寄存器配置。最后在對EtherCAT網(wǎng)絡(luò)和DSP芯片TMS320F28335研究基礎(chǔ)上，開發(fā)了EtherCAT從站設(shè)備，避免了造波機(jī)系統(tǒng)中脈沖+方向位置控制方式長線傳輸?shù)娜秉c(diǎn)，給出了開發(fā)系統(tǒng)的總體框架及主從站實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，并給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。本設(shè)計(jì)充分發(fā)揮了EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芎蚑MS320F28335 DSP芯片運(yùn)動(dòng)控制功能，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)高精度的位置控制。
標(biāo)簽： ethercat 伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2022-06-01
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15 W無線充電發(fā)射器解決方案（原理圖、BOM、應(yīng)用說明等）.
標(biāo)簽： 無線充電發(fā)射器
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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該文詳細(xì)分析了諧波對導(dǎo)步電動(dòng)機(jī)的影響:利用分層法對變頻器供電下異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的擠流效應(yīng)進(jìn)行了精確計(jì)算,用MATLAB仿真了脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩;推導(dǎo)出時(shí)間諧波存在時(shí)電磁力波的計(jì)算化工.該文重點(diǎn)討論了變頻器供電下異步電動(dòng)機(jī)諧波損耗的計(jì)算方法:對鐵芯損耗提出了利用鐵耗模型計(jì)算的新方法,為鐵耗的計(jì)算提出了新的思路,對雜散損耗采用了考慮雜耗時(shí)的諧波等效電路的方法,進(jìn)一步完善了計(jì)算雜耗的諧波等效電路.該文全面分析了不同因素對變戚器供電下異步電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)的影響,提出了電磁參數(shù)計(jì)算方法,編制了電磁計(jì)算程序,并利用電磁計(jì)算程序?qū)D(zhuǎn)子槽形進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),制作了樣機(jī),最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,對計(jì)算方法及理論進(jìn)行驗(yàn)證,并得出有益結(jié)論.
標(biāo)簽： 變頻器 供電 異步電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-06-22
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在分析現(xiàn)有的雕刻機(jī)數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，結(jié)合高速數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，提出了基于高性能DSP開發(fā)高性價(jià)比的雕刻機(jī)直流伺服控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。圍繞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，在插補(bǔ)算法研究方面，通過小線段高速加工速度銜接的遞歸數(shù)學(xué)模型的建立和速度輪廓曲線的修正，實(shí)現(xiàn)了具有前瞻功能的自適應(yīng)插補(bǔ)算法。為了提高雕刻機(jī)的跟蹤性能和定位精度，在直流伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中引入了零相位誤差跟蹤控制器(ZPETC)，通過模型辨識(shí)、非線性摩擦補(bǔ)償及干擾觀測器的設(shè)計(jì)，克服了ZPETC存在的對系統(tǒng)建模誤差和參數(shù)變化敏感的缺點(diǎn)。 在上述研究的基礎(chǔ)上，搭建了以TMS320C2812型32位定點(diǎn)DSP為控制核心、以L6203為功率驅(qū)動(dòng)模塊、以小功率直流電機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的二維直流伺服實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制硬件系統(tǒng)，且在DSP開發(fā)平臺(tái)上完成了系統(tǒng)的所有軟件開發(fā)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對高速數(shù)據(jù)通訊的要求，對DSP串口通訊實(shí)時(shí)性及提高措施進(jìn)行了深入研究，提出了一種多緩沖區(qū)并行協(xié)作的方法，很好地解決了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通訊問題。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：所設(shè)計(jì)的雕刻機(jī)直流伺服控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、跟蹤精度高，加工速度快，可廣泛應(yīng)用于數(shù)控雕刻機(jī)產(chǎn)品。
標(biāo)簽： ZPETC 雕刻機(jī) 直流伺服控制
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速器的應(yīng)用越來越廣泛,它的顯著的節(jié)能效果和靈活多變的運(yùn)行方式,給人們留下了深刻印象.但是由于變頻器價(jià)格昂貴,影響了它的普及及推廣應(yīng)用.如何在提高變頻器的性能的同時(shí)盡量降低其價(jià)格,是一個(gè)非常值得研究的問題.該文針對這一情況,并順應(yīng)當(dāng)前變頻器集成化、高頻化的發(fā)展趨勢,決定采用性能價(jià)格比很高的專用集成電路FSA4828和智能功率模塊(IPM)開發(fā)一臺(tái)低價(jià)格、高性能、具有實(shí)用價(jià)值的通用變頻調(diào)速器.它采用V/F控制方式,有多種控制運(yùn)行功能和完善的保護(hù)措施,從而使其既有較好的運(yùn)行性能,又有安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),不會(huì)因各種故障而輕易損壞.同時(shí),先進(jìn)的人機(jī)接口使得參數(shù)的輸入和變頻器運(yùn)行方式的改變極為方便,新型集成元件的采用也使得它的開發(fā)周期短,整機(jī)結(jié)構(gòu)簡潔,成本較低.該文詳細(xì)的分析、設(shè)計(jì)了該通用變頻器的硬件電路及控制程序,介紹了兩種最主要的集成元件:SA4828和IPM模塊PM25RSB120,以及它們在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.最后,該文還分析了硬件電路產(chǎn)生的干擾問題,并分別從硬件、軟件兩方面提出相應(yīng)的抗干擾措施.
標(biāo)簽： 變頻調(diào)速器
上傳時(shí)間： 2013-05-23
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該文主要研究超聲波電機(jī)的傳動(dòng)機(jī)理、數(shù)學(xué)模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和精密伺服系統(tǒng)的理論和實(shí)踐,為超聲波電機(jī)的進(jìn)一步研究和產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ).該文主要內(nèi)容和研究成果如下:系統(tǒng)地總結(jié)了國內(nèi)外超聲波電機(jī)的研究歷史、發(fā)展現(xiàn)狀和主要應(yīng)用,研究了超聲波電機(jī)的運(yùn)行機(jī)理.研制了超聲波電機(jī)專用、高抗干擾能力,高可靠性、兩相正交、正弦超聲波驅(qū)動(dòng)電源,分別探討了使用串聯(lián)電感和并聯(lián)電感實(shí)施負(fù)載阻抗匹配時(shí),電機(jī)性能所受到的影響.研制了利用電機(jī)定子上壓電陶瓷的孤極反饋來進(jìn)行頻率調(diào)整的新型頻率跟蹤控制器,實(shí)現(xiàn)了超聲波電機(jī)速度的穩(wěn)定性控制. 實(shí)現(xiàn)了超聲波電機(jī)高精度位置檢測,研制了基于DSP的超聲波電機(jī)精密伺服控制系統(tǒng),完成了采用驅(qū)動(dòng)頻率/相位的P、PI和自適應(yīng)控制方案進(jìn)行精密定位控制的理論探討和實(shí)驗(yàn)研究,井進(jìn)行了模糊控制的理論探討.在理論研究的基礎(chǔ)上,成功地研制了環(huán)形超聲波電機(jī)及其精密定位控制系統(tǒng).單元電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩1N. m,控制精度2.16′.
上傳時(shí)間： 2013-07-15
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作者在論文中系統(tǒng)地研究了目前新穎的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)——永磁同步電動(dòng)機(jī)及其數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上，探討了永磁電機(jī)的各種磁路結(jié)構(gòu)對電機(jī)電抗及其它性能的影響，并分別討論了各種結(jié)構(gòu)在不同應(yīng)用場合的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇了表面凸出式磁路結(jié)構(gòu)，建立了手算電磁設(shè)計(jì)程序，進(jìn)行了多方案的優(yōu)選；探討了引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的原因和減小波動(dòng)的措施，采用了一系列諸如分?jǐn)?shù)槽、增大氣隙、斜槽、合適的繞組節(jié)距等措施，成功地減小了力矩波動(dòng)，改善了伺服電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)特性；在電磁設(shè)計(jì)手算的基礎(chǔ)上，首次采用優(yōu)秀的數(shù)學(xué)工具軟件Mathcad2001進(jìn)行了Windows平臺(tái)下的PMSM機(jī)輔設(shè)計(jì)程序的開發(fā)，增加了可視性，并大大簡化了程序的開發(fā)，提高了設(shè)計(jì)效率，快速方便準(zhǔn)確地進(jìn)行了電機(jī)的電磁計(jì)算；應(yīng)用先進(jìn)的AutoCAD 2000繪圖軟件設(shè)計(jì)和繪制了全套電機(jī)結(jié)構(gòu)圖紙；參加了樣機(jī)的全部試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)定目標(biāo)，全面滿足了伺服系統(tǒng)用電機(jī)的高效率、高功率因數(shù)、小振動(dòng)、低噪音、低發(fā)熱、動(dòng)態(tài)性能良好等苛刻要求。 在伺服控制系統(tǒng)部分里，作者探討了永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場定向矢量控制理論，探討了快速電流跟蹤方法的實(shí)現(xiàn)；在永磁同步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，建立了基于DSP的永磁同步電動(dòng)機(jī)磁場定向數(shù)字化伺服控制系統(tǒng)的方案，使用了最新推出的電機(jī)專用DSP芯片TMS320LF2407、功率驅(qū)動(dòng)IR2130芯片、軸角／數(shù)字量轉(zhuǎn)換RDC-19222芯片及串行通信轉(zhuǎn)換MAX232芯片，在消化了這些芯片的大量手冊和開發(fā)工具的資料后，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了軟、硬件設(shè)計(jì)，包括編寫和調(diào)試了部分DSP程序，設(shè)計(jì)和焊接了部分硬件電路板。這些預(yù)研工作為設(shè)計(jì)伺服控制系統(tǒng)數(shù)字化專用控制器打下了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： 永磁同步電動(dòng)機(jī) 數(shù)字化 伺服控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-17
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隨著新型電力電子器件的不斷涌現(xiàn)和計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展,高性能的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用.而高壓變頻調(diào)速是近幾年剛剛開始應(yīng)用的一種高新技術(shù),不僅解決了大功率風(fēng)機(jī)、水泵的軟起動(dòng)和調(diào)速問題,而且節(jié)能顯著,具有較大的應(yīng)用市場和廣闊的發(fā)展空間.該文首先對高壓變頻調(diào)速存在的對電網(wǎng)、電機(jī)和用電設(shè)備產(chǎn)生電磁污染的問題進(jìn)行認(rèn)真的分析,并針對高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)存在的問題,根據(jù)增加電壓矢量種類,能降低高壓交流電輸出諧波的原理,采用了功率單元串聯(lián)的方法,設(shè)計(jì)出一種適用于風(fēng)機(jī)和水泵調(diào)速的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高壓變頻器,供給普通異步電動(dòng)機(jī)做調(diào)速驅(qū)動(dòng).測試結(jié)果表明,這種新型變頻器的輸出電壓波形符合實(shí)際的要求,解決了由于高壓變頻調(diào)速由于輸出諧波引起的電磁污染問題.該變頻器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,主控制器的計(jì)算繁瑣、數(shù)據(jù)傳輸量大和控制難度高.為了得到良好的控制性能,該文結(jié)合同類產(chǎn)品,設(shè)計(jì)出以雙DSP(TM320F240)為核心的主控制器和系統(tǒng)總控制結(jié)構(gòu),同時(shí)給出了控制系統(tǒng)的軟件流程圖.最后,舉例說明功率單元串聯(lián)的新型高壓變頻器在風(fēng)機(jī)上應(yīng)用,論證了該高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及廣闊的應(yīng)用前景.
上傳時(shí)間： 2013-07-26
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在國內(nèi)，目前工控領(lǐng)域廣泛用到的伺服系統(tǒng)(包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器)有整套購買國外某一個(gè)廠商的，也有自己開發(fā)電機(jī)，然后購買國外的伺服驅(qū)動(dòng)器來配置伺服系統(tǒng)。前一種情況伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器之間的整合程度是比較高，而后一種情況伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)容易忽視與之配套的伺服驅(qū)動(dòng)器的控制策略以及伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓，輸出電流特點(diǎn)，很容易造成所設(shè)計(jì)的伺服電機(jī)不能充分發(fā)揮其性能以及材料的不合理利用。本文討論了作為伺服電機(jī)用的永磁同步電動(dòng)機(jī)在整合伺服驅(qū)動(dòng)器控制方式和輸出電壓、電流特性下的設(shè)計(jì)過程。 本文首先簡要介紹了永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)較其他類型的電機(jī)的優(yōu)勢，接著以永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)，對給定指標(biāo)要求的永磁同步電動(dòng)機(jī)，在永磁體分別采用表面安裝和內(nèi)置兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)時(shí)進(jìn)行了場路結(jié)合的設(shè)計(jì)與分析，分析了在磁場定向控制方式下兩種轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)的工作特性、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等。得出了永磁體表面安裝轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的永磁同步電動(dòng)機(jī)作為伺服電機(jī)時(shí)更適合磁場定向控制運(yùn)行的結(jié)論。 此外，從已經(jīng)成功設(shè)計(jì)了的永磁同步電動(dòng)機(jī)出發(fā)，整合所設(shè)計(jì)的永磁同步電動(dòng)機(jī)將要采用的驅(qū)動(dòng)器其控制方式，并在一些有依據(jù)的假設(shè)前提下確定了電機(jī)的能量包函數(shù)(包括功率、轉(zhuǎn)速等一些額定指標(biāo))與一些主要尺寸函數(shù)表達(dá)式。初步得出了一種行之有效的、快速確定使用同一套定轉(zhuǎn)子沖片伺服電機(jī)尺寸的方法。 最后試制了樣機(jī)以及其在伺服驅(qū)動(dòng)器下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并比較分析了實(shí)驗(yàn)和理論分析的結(jié)果。
標(biāo)簽： 三相交流 伺服 永磁同步電動(dòng)機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-05-30
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動(dòng)力傳動(dòng)中的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)往往是通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在傳動(dòng)裝置的作用下實(shí)現(xiàn)的。因此，頻繁的高速和低速的傳遞運(yùn)動(dòng)裝置的較好選擇是直線開關(guān)磁阻電機(jī)(LSRM)。但是，這種電機(jī)很少得到運(yùn)用，這是因?yàn)長SRM的數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確建立，它的固有的牽引力脈動(dòng)(類似于旋轉(zhuǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng))也很難克服，因而控制起來比較困難。隨著電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，直線開關(guān)磁阻電機(jī)以其簡單結(jié)實(shí)的電機(jī)結(jié)構(gòu)、優(yōu)越的性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，近年來受到學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注，不少大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都開展了研究工作，取得了一定的成就。本文在“通過先進(jìn)的控制策略簡化機(jī)械裝置”的指導(dǎo)思想下，結(jié)合目前國際學(xué)術(shù)界的最新研究成果，對直線開關(guān)磁阻電機(jī)的理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真進(jìn)行了一系列的研究。 本文從最基本的理論公式推導(dǎo)出直線開關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體參數(shù)進(jìn)行電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分析了各參數(shù)的靜態(tài)特性，推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)方程和傳遞函數(shù)，建立了非線性動(dòng)態(tài)模型，利用該模型進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析，給出仿真結(jié)果；對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提出了一種簡單可行的參數(shù)選擇方法。仿真結(jié)果表明，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能明顯提高。在分析常用功率變換器的基礎(chǔ)上，引進(jìn)軟開關(guān)技術(shù)，用來降低電機(jī)的損耗和脈動(dòng)。采用TMS320VC33進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，給出了與DSP相連接的相關(guān)檢測電路。 為了降低和消除開關(guān)磁阻電機(jī)的脈動(dòng)和噪聲，本文利用滑模變結(jié)構(gòu)控制具有快速響應(yīng)和對外部變化不靈敏等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了LSRM滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，其效果明顯。 本文研究的目的在于把直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)和開關(guān)磁阻電機(jī)的原理和控制方式結(jié)合起來，對直線開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行深入的分析，并在動(dòng)態(tài)特性上進(jìn)行較多的理論和仿真分析，在保持開關(guān)磁阻電機(jī)固有的優(yōu)點(diǎn)上，進(jìn)一步簡化電機(jī)的結(jié)構(gòu)，使之能在一些特殊場合使用，以提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。 研究結(jié)果表明，直線開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)十分簡單，控制策略相對成熟，因而直線開關(guān)磁阻電機(jī)的研究和推廣運(yùn)用是很有前途的。
標(biāo)簽： 直線 開關(guān)磁阻電機(jī) 控制
上傳時(shí)間： 2013-06-20
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