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基于低通滤波器PDC方法的桥式起重机防摆
1
作者 吴仁杰 张印 +3 位作者 高有山 王爱红 周继红 张培珩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第26期11268-11275,共8页
桥式起重机是一种工厂、港口和建筑工地的常用起重设备。为了解决桥式起重机在吊装作业时产生的负载摇摆及小车定位的问题,提出了一种基于低通滤波器去噪的PDC控制方法。首先利用拉格朗日方程建立了桥式起重机数学模型,其次引入TS(Takag... 桥式起重机是一种工厂、港口和建筑工地的常用起重设备。为了解决桥式起重机在吊装作业时产生的负载摇摆及小车定位的问题,提出了一种基于低通滤波器去噪的PDC控制方法。首先利用拉格朗日方程建立了桥式起重机数学模型,其次引入TS(Takagi-Sugeno)模糊规则,接着设计了并行分布式补偿(parallel distributed compensation,PDC)控制器并证明其稳定性,最后搭建Simulink平台进行了PDC控制器对比实验和PDC控制器鲁棒性实验。实验结果表明,基于低通滤波器去噪的PDC控制器对比线性二次调节控制器(linear quadratic regulator,LQR)和多滑模控制器(multiple sliding mode control,MSMC),对摆角的抑制能力分别提高了13%和24%,对小车的快速定位能力分别提高了18%和63%,具有优良的鲁棒性,可以更好地满足桥式起重机地防摆控制要求。 展开更多
关键词 桥式起重机 防摇摆控制 低通滤波器 pdc控制 TS模糊控制
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基于正系统分析的不确定非线性系统性能驱动控制方法
2
作者 郭宗易 韩永麟 +1 位作者 郭建国 胡冠杰 《自动化学报》 北大核心 2025年第1期133-143,共11页
针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非... 针对一类不确定非线性系统,提出一种保证系统状态满足预设边界性能函数的新型性能驱动控制(Performancedriven control,PDC)方法.不同于传统预设性能控制(Prescribed performance control,PPC)方法中对误差与边界性能函数的比值进行非线性变换的思路,本文基于保证状态量与上下边界的两个误差量均始终非负这一思想,引入基于Metzler矩阵的正系统分析理论,并结合切换控制技术,以最终保证系统状态始终在预设性能函数之内.系统的稳定性取决于边界性能函数的选取,而不改变控制器的形式.给出针对一类不确定非线性系统的控制设计、稳定性分析和方法讨论,数值仿真例子验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 不确定非线性系统 预设性能 性能驱动控制 稳定性 Metzler 矩阵
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美国干热岩大斜度定向井关键技术与应用
3
作者 李宽 施山山 +2 位作者 张恒春 吴纪修 王文 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期66-73,共8页
由美国能源部主导的FORGE项目在Milford场地部署的第一口大斜度定向井16A(78)-32井,由于花岗岩地层致密坚硬、井底温度高、井壁稳定性差等问题,定制了硬岩PDC钻头,该钻头从切削齿、切削深度控制组件、喷嘴等方面进行了优化,并结合机械... 由美国能源部主导的FORGE项目在Milford场地部署的第一口大斜度定向井16A(78)-32井,由于花岗岩地层致密坚硬、井底温度高、井壁稳定性差等问题,定制了硬岩PDC钻头,该钻头从切削齿、切削深度控制组件、喷嘴等方面进行了优化,并结合机械比能优化钻井技术,在花岗岩地层中机械钻速达到16 m/h、单只钻头进尺330 m以上,显著提高了钻井机械钻速和钻头寿命;使用蒸发冷却式钻井液冷却装备将井底循环温度控制在135℃以内,改善井下工具工作环境;采用机械式垂直钻井工具、XBOLT双信道随钻测量仪器等测控仪器与工具,控制实钻井眼轨迹严格参照设计轨道执行;并综合采用防堵塞取心、钻柱减阻降扭等技术手段,达到花岗岩地层机械钻速大于8 m/h、单只钻头进尺超过200 m的经济指标,钻井周期缩短近60%。 展开更多
关键词 干热岩 硬岩pdc钻头 钻井液冷却 井眼轨迹测控 机械比能优化钻井 防堵塞取心系统
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新型PDC钻头的防斜打快效果及评价 被引量：4
4
作者 韩福彬 刘修善 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期29-31,共3页
大庆油田海拉尔地区的地层倾角大、岩屑录井荧光级别低 ,亟待解决满足岩屑录井要求的防斜打直问题。为了能够在获得足够大的岩屑颗粒和提高机械钻速的基础上达到防斜打直的目的 ,制定了采用大切削齿B4 2 5型PDC钻头配以小钟摆钻具组合... 大庆油田海拉尔地区的地层倾角大、岩屑录井荧光级别低 ,亟待解决满足岩屑录井要求的防斜打直问题。为了能够在获得足够大的岩屑颗粒和提高机械钻速的基础上达到防斜打直的目的 ,制定了采用大切削齿B4 2 5型PDC钻头配以小钟摆钻具组合的现场试验方案。试验表明 :B4 2 5钻头与牙轮钻头所破碎的岩屑颗粒基本相当 ,能够满足地质岩屑录井的要求 ;与牙轮钻头相比 ,B4 2 5钻头显著地提高了机械钻速 ,降低了钻头费用 ,减少了起下钻次数 ;单只B4 2 5的进尺可达 10 0 0m以上 ,相当于 2～ 3只牙轮钻头的进尺 ;采用PDC钻头配以小钟摆钻具组合 ,可以较好地解决防斜打直问题。此外 ,针对试验中遇到的问题 ,通过改进井身结构和调整钻井参数 。 展开更多
关键词 新型 pdc钻头 防斜打快效果 评价 大庆油田 防斜打直 井身结构 岩屑录井
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川西地区PDC钻头防斜技术研究 被引量：1
5
作者 韩烈祥 夏家祥 +1 位作者 王兴中 杨祀勇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期89-91,共3页
PDC钻头在川西地区的推广应用取得了显著的经济效益和社会效益,但是在应用PDC钻头钻进时,井斜现象不但没有减少,而且比牙轮钻头钻进时更为严重,甚至导致报废钻井进尺。通过对川西地区实钻资料的调查分析发现,PDC钻头的外观形状与钻具组... PDC钻头在川西地区的推广应用取得了显著的经济效益和社会效益,但是在应用PDC钻头钻进时,井斜现象不但没有减少,而且比牙轮钻头钻进时更为严重,甚至导致报废钻井进尺。通过对川西地区实钻资料的调查分析发现,PDC钻头的外观形状与钻具组合防斜能力不够等因素是引起PDC钻井井斜的主要原因,针对性地提出了PDC钻头钻进防斜的技术途径,通过几口井现场试验得到了验证。建议川西地区PDC钻头宜选用短外锥,而可钻性好的蓬莱镇组软地层可选用中—深内锥PDC钻头类型,以满足防斜要求。根据该地区经验,推荐的钻头型号有AR574、R60ST、AR482、B1936、F512B、F622。 展开更多
关键词 四川 西pdc钻头 钻井 防斜 机械钻速 研究
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PDC钻头自动焊接技术 被引量：4
6
作者 王鑫 徐建飞 郝荣明 《焊接》 北大核心 2005年第12期48-51,共4页
在对PDC钻头的焊接性进行分析的基础上,选择了火焰加热的钎焊方法,研制出了适用于PDC钻头火焰钎焊,并具有专利技术的复合片焊接温度测控系统和数控变位操作系统,实现了复合片与钻头基体焊接工艺参数的自动控制和复合片焊接位置的数控定... 在对PDC钻头的焊接性进行分析的基础上,选择了火焰加热的钎焊方法,研制出了适用于PDC钻头火焰钎焊,并具有专利技术的复合片焊接温度测控系统和数控变位操作系统,实现了复合片与钻头基体焊接工艺参数的自动控制和复合片焊接位置的数控定位,在稳定PDC钻头的焊接质量、提高焊接效率、降低劳动强度方面迈出了重要的一步。 展开更多
关键词 pdc钻头 复合片 火焰钎焊 温控系统 数控变位操作系统 PLC
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PDC控制器在车辆半主动悬架上的应用研究
7
作者 鲍可进 杨涛 陈龙 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第20期5273-5276,共4页
讨论了整车八自由度模型并行分布补偿(PDC)控制器的设计,并求取了公共矩阵P及其对控制器稳定性的影响。基于自适应神经网络的神经网络模糊推理系统ANFIS的自学习和非线性逼近能力,提取模糊控制规则,增强了控制器对于不同路面的适应能力... 讨论了整车八自由度模型并行分布补偿(PDC)控制器的设计,并求取了公共矩阵P及其对控制器稳定性的影响。基于自适应神经网络的神经网络模糊推理系统ANFIS的自学习和非线性逼近能力,提取模糊控制规则,增强了控制器对于不同路面的适应能力。在整车悬架T-S模糊动态模型的基础上,进行了Matlab软件仿真。仿真实验表明,该控制器对于悬架整体性能有所改善。 展开更多
关键词 半主动悬架 T-S模糊模型 神经网络模糊推理 pdc控制模型 SIMULINK仿真
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基于远近视角驾驶员模型人机合作转向PDC/H_∞控制策略 被引量：4
8
作者 汪选要 王其东 王金波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期121-128,共8页
基于远近视角驾驶员模型获得了非线性车路和人车路闭环T-S模型,运用状态反馈γ-次优H∞范数和线性矩阵不等式约束得到了反馈增益矩阵。应用模糊并行分布补偿控制设计了车路和人车路闭环T-S模型全局控制器。CarSim/Simulink仿真结果表明... 基于远近视角驾驶员模型获得了非线性车路和人车路闭环T-S模型,运用状态反馈γ-次优H∞范数和线性矩阵不等式约束得到了反馈增益矩阵。应用模糊并行分布补偿控制设计了车路和人车路闭环T-S模型全局控制器。CarSim/Simulink仿真结果表明,基于人车路闭环模型的人机合作转向控制的车道保持能力和跨道时间均优于车路模型,从而减少了车道偏离的风险。通过合作转向评价准则得出的人车路闭环PDC/H_∞控制器的人机合作程度较高。 展开更多
关键词 远近视角驾驶员模型 并行分布补偿 人机合作转向控制 跨道时间
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PDC钻头高频感应焊接温度模糊自适应Smith预估控制
9
作者 苗灵霞 张慧贤 《煤矿机械》 北大核心 2010年第7期198-200,共3页
在建立地质钻进用金刚石复合片(PDC)高频感应焊接温度控制系统数学模型的基础上,针对PID与Smith预估补偿在控制大滞后系统时出现的超调、振荡及鲁棒性差的问题,引入了采用调整系统控制量的模糊自适应控制,通过Matlab仿真分析表明模糊控... 在建立地质钻进用金刚石复合片(PDC)高频感应焊接温度控制系统数学模型的基础上,针对PID与Smith预估补偿在控制大滞后系统时出现的超调、振荡及鲁棒性差的问题,引入了采用调整系统控制量的模糊自适应控制,通过Matlab仿真分析表明模糊控制与Smith预估相结合对于改善大滞后系统的动态与稳态性能是非常有效的。 展开更多
关键词 金刚石复合片 高频感应 PID控制器 SMITH预估控制 模糊自适应控制
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基于可控弯接头指向角的PDC钻头破岩效率分析 被引量：3
10
作者 张光伟 向琳 +1 位作者 高嗣土 侯朋朋 《石油机械》 北大核心 2021年第10期30-37,共8页
为了提高指向式井下闭环可控弯接头的破岩效率,利用ABAQUS软件对PDC钻头在加压回转载荷作用下,连续破碎砂岩进行动力学仿真分析,并利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,生成参数化定义插件,以达到优化仿真流程的目的。研究旋转导向... 为了提高指向式井下闭环可控弯接头的破岩效率,利用ABAQUS软件对PDC钻头在加压回转载荷作用下,连续破碎砂岩进行动力学仿真分析,并利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,生成参数化定义插件,以达到优化仿真流程的目的。研究旋转导向钻进过程中不同指向角大小对PDC钻头破岩效率的影响,得到了指向角分别为0.0°、2.5°和5.0°对破岩体积、钻头进尺、破岩速度及钻头扭矩的影响规律。研究结果表明:可控弯接头在导向钻进整个过程中,不同指向角变化对钻头扭矩作用并不明显;但当指向角为0.0°时,PDC钻头破岩效率最高,钻头进尺深度最大;指向角为5.0°的破岩效率明显比2.5°的破岩效率要高;指向角越大,其钻头轴向钻进速度波动越大。研究结果对于井下闭环可控弯接头的实际操作以及钻头破岩效率的提高具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 旋转导向钻井 可控弯接头 指向角 pdc钻头 破岩效率 有限元 ABAQUS
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用PDC-PROLOG表示基本控制结构
11
作者 丁雪梅 关致远 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 1998年第5期76-79,共4页
良好的程序结构是模块化程序设计的基础，为构造结构良好的ＰＲＯＬＯＧ应用软件，本文讨论了三种控制结构在ＰＤＣ－ＰＲＯＬＯＧ中的实现．
关键词 控制结构 模块化程序设计 pdc-PROLOG 程序语言
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基于XY·CN-PDC总线的彩色LED控制器设计
12
作者 黄文恺 朱静 《东莞理工学院学报》 2015年第5期15-18,共4页
随着电力线数据传输技术的不断的发展,越来越多低端电子设备进行多点联网管理采用这种技术。其突出优势在于成本低,布线简单,电力传输线即可传输数据。本文对XY·CN-PDC总线进行研究,并采用AVR单片机Atmega16设计的一款彩色LED控制... 随着电力线数据传输技术的不断的发展,越来越多低端电子设备进行多点联网管理采用这种技术。其突出优势在于成本低,布线简单,电力传输线即可传输数据。本文对XY·CN-PDC总线进行研究,并采用AVR单片机Atmega16设计的一款彩色LED控制器,该控制器结构简单,传输距离远,抗干扰能力强。 展开更多
关键词 XY·CN-pdc总线 单片机 彩色LED 控制器
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PDC钻头粘滑控制技术现状及发展趋势 被引量：6
13
作者 王宏伟 韩飞 +1 位作者 纪友哲 石红玫 《石油矿场机械》 2016年第7期104-107,共4页
随着石油工业的发展,石油勘探开发的重点逐步转向深井、超深井。PDC钻头在非均质地层钻进时"粘滑"现象严重,导致PDC钻头过早损坏,致使机械钻速低、起下钻换钻头次数多,单位钻井进尺成本上升。如何有效控制PDC钻头的粘滑现象... 随着石油工业的发展,石油勘探开发的重点逐步转向深井、超深井。PDC钻头在非均质地层钻进时"粘滑"现象严重,导致PDC钻头过早损坏,致使机械钻速低、起下钻换钻头次数多,单位钻井进尺成本上升。如何有效控制PDC钻头的粘滑现象已经成为国内外石油公司研究的热点。介绍了国内外PDC钻头粘滑控制技术的主要研究进展及其未来发展趋势,为国内PDC钻头粘滑控制技术的研究提供参考。 展开更多
关键词 pdc钻头 粘滑 控制
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基于STM32的PDC钻头钎焊温度控制系统设计 被引量：2
14
作者 沈放 陈学海 杨光友 《机床与液压》 北大核心 2023年第18期129-132,161,共5页
目前复杂的PDC钻头仍采用人工火焰钎焊的方式,焊接质量不够稳定。针对这一问题,结合PDC钻头的钎焊工艺,设计一款基于双环PID结构的温度控制系统。该系统以PID控制算法和分级控制思想为核心,基于嵌入式实时操作系统RT-Thread实现了多任... 目前复杂的PDC钻头仍采用人工火焰钎焊的方式,焊接质量不够稳定。针对这一问题,结合PDC钻头的钎焊工艺,设计一款基于双环PID结构的温度控制系统。该系统以PID控制算法和分级控制思想为核心,基于嵌入式实时操作系统RT-Thread实现了多任务软件设计,实现了钎焊温度的实时测量、精确控制和显示。试验结果表明:此系统能很好地满足PDC钻头的钎焊温度要求。 展开更多
关键词 STM32 PID算法 钎焊温度控制 RT-THREAD pdc钻头
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PDC钻头自动感应焊接装置的研究
15
作者 丁景祥 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2004年第11期41-43,46,共4页
根据目前PDC钻头生产存在的问题,研究了单工位、双工位及八工位PDC钻头自动感应焊接装置,介绍了方案设计及试验情况。
关键词 钻探工程 pdc钻头 自动感应焊接 感应加热 焊接控制装置
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PDC钻头扭矩控制技术分析 被引量：13
16
作者 韩飞 郭慧娟 +2 位作者 戴扬 杨斯媛 杨磊 《石油矿场机械》 2012年第12期69-71,共3页
PDC钻头在钻遇硬地层时,扭矩波动较大、蹩跳钻现象严重,产生的剧烈振动载荷大幅降低了钻头的使用寿命,并降低了机械钻速。通过对国外先进PDC钻头扭矩控制技术的分析,提出了国内同类技术研究的建议。
关键词 pdc钻头 扭矩控制 分析
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为PDC钻头连续钻进进行钻井液性能控制
17
作者 殷平艺 刘庆龙 闫道斌 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 1995年第5期22-25,共4页
PDC钻头具有钻进时间长、机械钻速高、起下钻次数少等特点,使用PDC钻头可大大提高钻井速度。但PDC 钻头的使用效果与PDC钻头在钻进过程中短程起下钻的次数有很大关系,每次短程起下钻后机械钻速都要明显地降低。吐哈中原钻井公司通过在... PDC钻头具有钻进时间长、机械钻速高、起下钻次数少等特点,使用PDC钻头可大大提高钻井速度。但PDC 钻头的使用效果与PDC钻头在钻进过程中短程起下钻的次数有很大关系,每次短程起下钻后机械钻速都要明显地降低。吐哈中原钻井公司通过在钻井液上做文章,围绕如何形成薄滤饼和如何减薄滤饼上下功夫,基本解决了PDC钻头起下钻阻卡问题,实现了PDC钻头连续钻进(中途不用短程起下钻),充分发挥了PDC钻头使用效果。 展开更多
关键词 钻头 连续钻井 钻井泥浆 性能 pdc钻头
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PDC钻头自调节切削深度控制技术 被引量：5
18
作者 毕泗义 《石油机械》 2017年第6期40-45,共6页
黏/滑一直是钻井行业面临的主要挑战为了减缓黏/滑研发了PDC钻头自调节切削深度(DOC)控制技术。采用该技术在不断变化的钻井环境中可动态调节PDC钻头的切削深度,避免或减缓振动,减轻钻头或BHA组件的损坏程度,实现安全高效钻井。阐述了... 黏/滑一直是钻井行业面临的主要挑战为了减缓黏/滑研发了PDC钻头自调节切削深度(DOC)控制技术。采用该技术在不断变化的钻井环境中可动态调节PDC钻头的切削深度,避免或减缓振动,减轻钻头或BHA组件的损坏程度,实现安全高效钻井。阐述了自调节DOC控制机构及其控制原理,对自调节切削深度控制技术分别在实验室和现场进行测试,测试结果表明:在极慢和极快的时间内,自调节DOC控制钻头能够以预期的方式响应;与标准PDC钻头和固定式DOC控制钻头相比,自调节DOC控制钻头的性能明显提高,能进一步拓宽稳定作业窗口,降低黏/滑发生概率和作业成本。研究结果可推动我国钻头技术的发展。 展开更多
关键词 pdc钻头 切削深度控制 自调节 室内试验 现场测试
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基于人工智能控制理论PDC钻头设计平台研发
19
作者 何璟彬 陈伟林 陈霖 《自动化与仪器仪表》 2020年第10期129-132,136,共5页
传统PDC钻头设计平台扭矩数值波动性较大,因此,提出基于人工智能控制理论PDC钻头设计平台研发。利用人工智能控制理论设计钻头的过程中,确保切削齿与刀翼工作效率最优化的条件下,确定PDC钻头受力结构,在此基础上根据不同工作地层硬度,... 传统PDC钻头设计平台扭矩数值波动性较大,因此,提出基于人工智能控制理论PDC钻头设计平台研发。利用人工智能控制理论设计钻头的过程中,确保切削齿与刀翼工作效率最优化的条件下,确定PDC钻头受力结构,在此基础上根据不同工作地层硬度,得到最优化钻头布齿方案。并在确定钻头外形后,完成PDC钻头精准定位,从而完成整体设计平台研发。设计仿真实验,对比传统设计平台与人工智能控制理论设计平台下,所设计钻头工作机械时速,证明设计有效性。 展开更多
关键词 人工智能 控制 pdc钻头 设计
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特殊井PDC钻头 被引量：1
20
作者 于连杰 魏向辉 曹丽萍 《石油科技论坛》 2013年第3期49-51,共3页
为了解决水平井定向时反扭矩过大而造成的失稳、造斜率不一致、钻头偏载、岩屑清理困难等问题,研制的特殊井PDC钻头拓展了PDC钻头的应用空间,提高了火成岩和变质岩地层钻头使用效率,满足了定向井、水平井及特殊岩性钻井施工的市场需求... 为了解决水平井定向时反扭矩过大而造成的失稳、造斜率不一致、钻头偏载、岩屑清理困难等问题,研制的特殊井PDC钻头拓展了PDC钻头的应用空间,提高了火成岩和变质岩地层钻头使用效率,满足了定向井、水平井及特殊岩性钻井施工的市场需求。通过采用螺旋规径、等磨损布齿、预破应力和切削齿吃入控制等设计方法,成功开发了φ152.4mm、φ215.9mm、φ241.3mm、φ311.15mm等14种新型号PDC钻头产品。通过在冀东油田、苏里格气田等现场应用表明,运用这种钻头可提高钻井速度,缩短钻井周期,并为后续准确测井、识别油气层创造了良好的条件。该系列钻头新产品达到国内先进水平,具备良好的推广应用前景,对于钻头切削齿角度与破岩效率的研究今后仍需深入进行。 展开更多
关键词 纳米氧化铝 微米氧化铝 击穿强度 环氧树脂 热导率
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