自动控制原理

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出版者:
作者:王建辉
出品人:
页数:360
译者:
出版时间:1980-10
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787502435608
丛书系列:
图书标签:
  • 自动控制
  • 控制理论
  • 控制系统
  • 经典控制
  • 现代控制
  • 线性系统
  • 反馈控制
  • 数学模型
  • 系统分析
  • 工程控制
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具体描述

本书阐述了古典控制理论的基本概念、原理和自动控制系统的各种分析方法,主要内容包括线性连续系统与离散系统的时域和频域理论,如系统的动态性能、静态性能、稳定性和各种设计方法的分析等。以讲述线性连续系统为主,相关内容在前6章中介绍;对非线性系统(利用描述函数法和相平面法)和离散系统的分析方法、现代控制理论的基础知识等方面的内容分别在第7、8、9章里做介绍。书中习题的详细解法,可参阅本书的配套用书《自动控制原理习题详解》。

本书可作为高等学校自动化、仪表、电气传动、计算机、机械、化工、航空航天等相关专业的教材,也可供有关工程技术人员再学习时参考。

好的,以下是一本不包含《自动控制原理》内容的图书简介,力求详尽、自然,字数约1500字。 --- 《现代集成电路设计与应用:从器件到系统级集成》 内容简介 在信息技术飞速发展的今天,集成电路(IC)已成为驱动全球科技进步的核心引擎。从智能手机、高速服务器到尖端的生物医疗设备,无处不在的芯片支撑着现代社会的运转。《现代集成电路设计与应用:从器件到系统级集成》旨在为电子工程、微电子学、计算机工程等领域的专业人士、高级学生以及对前沿IC技术充满热情的工程师,提供一个全面、深入且极具实践指导意义的知识体系。本书超越了传统教材对基础元件的简单罗列,着重于现代IC设计流程的系统性整合、前沿器件物理的深入理解,以及面向特定应用场景的系统级优化。 本书的结构精心设计,分为四大核心模块,层层递进,确保读者能够构建起从材料、器件到复杂系统集成的完整知识图谱。 第一部分:先进半导体器件物理与工艺基础 本部分是理解现代高性能芯片的基石。我们深入探讨了超越传统CMOS极限的新一代半导体材料与器件结构。 1. 硅基技术的演进与挑战: 详细分析了FinFET(鳍式场效应晶体管)的结构、工作原理及其在亚10nm节点下面临的短沟道效应、热管理和寄生参数问题。重点讲解了多晶硅栅极的替代方案,如高介电常数(High-k)/金属栅极(Metal Gate, HKMG)技术的实施细节及其对器件性能的提升机制。 2. 新型晶体管架构探索: 本章着眼于未来,全面介绍了Gate-All-Around (GAAFET) 及其变体(如Ribbon FET和Nanowire FET)的物理优势,包括对静电控制的优化和阈值电压的精确调控能力。同时,对碳纳米管场效应晶体管(CNFET)和二维材料晶体管(如MoS2)的输运特性、界面工程和可靠性挑战进行了前瞻性探讨。 3. 存储器技术革新: 存储单元的密度和速度是决定系统性能的关键瓶颈。本书详细剖析了相变存储器(PCM)、电阻式随机存取存储器(ReRAM)和磁阻随机存取存储器(MRAM)的工作原理、读写机制、耐久性与能效比的权衡。特别强调了非易失性存储器(NVM)在近存计算(In-Memory Computing)架构中的应用潜力。 4. 制造工艺与良率: 涉及极紫外光刻(EUV)技术在多重曝光和复杂图案转移中的应用,以及先进封装技术(如2.5D/3D异构集成)如何应对I/O带宽和功耗墙的挑战。 第二部分:模拟与射频集成电路设计 本部分专注于构建高性能的、与真实世界信号交互的电路模块,这些模块是传感器接口、通信系统和电源管理的核心。 1. 基础运算放大器设计优化: 不仅限于传统的两级运放,本书深入探讨了折叠式Cascode结构、Miller补偿的频率补偿机制,以及如何利用电导增益控制(CGC)技术实现宽动态范围和高共模抑制比(CMRR)。重点讲解了开关电容技术在低功耗、低噪声数据转换器中的应用。 2. 高速数据转换器(ADC/DAC): 详细分析了流水线ADC(Pipelined ADC)、Sigma-Delta($SigmaDelta$)架构的设计指标、失配误差校准技术(如DWA、Dynamic Element Matching)以及闪式ADC在Gbps级别数据率下的非线性补偿策略。 3. 射频(RF)电路与收发机架构: 全面覆盖低噪声放大器(LNA)的噪声匹配与增益设计、混频器(Mixer)的线性度和插损分析。重点介绍了锁相环(PLL)的设计,包括VCO的相位噪声抑制、电荷泵(CP)的设计优化,以及对频率合成器整体抖动(Jitter)的量化分析。 第三部分:数字IC设计与验证流程 本部分是现代SoC(系统级芯片)设计的心脏,涵盖了从算法级抽象到物理实现的完整流程。 1. 硬件描述语言与综合: 深入探讨Verilog/SystemVerilog的高级特性,特别是面向综合的设计约束(SDC文件)和设计意图的准确表达。逻辑综合的优化目标(速度、面积、功耗)的层次化设置被详尽阐述。 2. 静态时序分析(STA)与签核: 将STA提升到系统级视角,分析跨时钟域(CDC)处理的异步FIFO设计、时钟域隔离单元(Clock Domain Crossing Isolation Cells)的类型与应用。讲解了在全芯片级别进行静态时序收敛的调试方法论,包括对Setup/Hold裕量的精确评估和降容(Derating)模型的选择。 3. 功耗优化技术: 不仅关注动态功耗,更强调静态功耗(漏电流)的管理。详细介绍电源门控(Power Gating)、多电压域(Multi-Voltage Domain, MVD)设计,以及时钟频率/电压动态调节(DVFS)在不同应用负载下的实现策略。 4. 可靠性与测试性设计(DFT): 深入讲解可测试性设计(Design for Testability, DFT),包括扫描链(Scan Chain)的插入、自动测试模式生成(ATPG)的覆盖率优化,以及对边界扫描(Boundary Scan)在系统调试中的应用。同时,重点讨论了随机瞬态效应(Soft Errors)的防护,如锁步电路(Lockstep)和错误检测与纠正(EDAC)机制。 第四部分:系统级集成与新兴计算架构 本书的终极目标是将前述的器件和电路模块整合成面向未来的复杂系统。 1. 片上系统(SoC)架构与互连: 聚焦于片上网络(Network-on-Chip, NoC)的设计,包括拓扑结构的选择(如Mesh、Torus)、路由算法(如XY路由、Wormhole路由)以及流量控制机制对整体延迟和吞吐量的影响。 2. 异构计算与加速器设计: 针对人工智能和高性能计算的需求,分析了CPU-GPU协同计算、FPGA加速器接口的设计模式。重点解析了专用集成电路(ASIC)加速器(如CNN/Transformer引擎)的数据流设计、内存访问模式优化和流水线化技巧。 3. 硬件安全与信任根: 阐述了在芯片层面实现安全性的关键技术,包括物理不可克隆函数(PUF)在密钥生成中的应用、安全启动(Secure Boot)流程的固件验证机制,以及对侧信道攻击(Side-Channel Attacks)的硬件防护措施。 4. 建模与仿真协同: 强调使用高层次综合(HLS)从C/C++语言快速生成RTL代码的实践,以及如何利用事务级模型(TLM)在设计早期阶段评估系统性能,从而有效指导底层的IP选择和架构划分。 --- 本书的特色与价值: 《现代集成电路设计与应用》不仅仅是一本理论参考书,更是一份面向工业实践的指南。它将传统的电路理论与当代半导体技术面临的性能、功耗、面积(PPA)的极限挑战紧密结合,尤其强调了跨学科知识的融合——即理解材料物理对电路行为的决定性影响,以及软件算法对硬件架构的驱动作用。本书中包含大量的设计案例分析、参数计算公式的推导、以及实测数据的对比,帮助读者将抽象概念转化为可操作的设计决策,真正掌握现代集成电路从硅片到复杂系统的完整生命周期。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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一本偶然翻到的书,书名是《自动控制原理》。初时,我对这个名字并无太多期待,甚至有些许敬而远之。毕竟,“原理”二字常常预示着枯燥的理论和抽象的公式。然而,当我迫不及待地翻开它,试图探究那隐藏在书名背后的知识海洋时,我的思绪却如同被一股无形的力量牵引,逐渐沉浸其中。书中的内容,虽未直接涉足我日常的工作领域,却以一种出人意料的方式,激发了我对事物运作机制的深层思考。它让我开始审视那些我们习以为常的自动化设备,例如家里的空调,是如何在我们设定温度后,精确地维持着室内的舒适?又或者,汽车的巡航控制系统,又是如何能够在我放松双脚的情况下,保持车辆稳定地行驶在既定的速度上?这些曾经被我视为理所当然的现象,在这本书的引导下,仿佛被一层神秘的面纱揭开。我开始尝试去理解,在这些看似简单的功能背后,究竟隐藏着怎样一套精巧的设计和严密的逻辑。书中的某些章节,虽然涉及到我不太熟悉的数学模型和工程概念,但作者却用一种极为生动和易于理解的方式进行阐述,仿佛是在和我进行一场深入的对话,而不是单纯地灌输知识。我尤其对其中关于“反馈”的概念留下了深刻的印象。它不仅仅是一个技术术语,更是一种解决问题的哲学。通过不断的调整和修正,系统能够趋向于目标,这让我联想到生活中许多类似的情境。比如,我在学习一项新技能时,如果只是机械地重复,进步会很缓慢;但一旦我能够获取反馈,了解自己的不足,并及时调整学习方法,进步就会如海绵吸水般迅速。这本书,虽然我尚未完全读透,但它已经在我脑海中播下了好奇的种子,让我对这个充满“自动”的世界产生了前所未有的兴趣。我开始关注身边的各种控制系统,并试图从“自动控制原理”的角度去解读它们,这种学习方式的转变,本身就是一种巨大的收获。

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《自动控制原理》这本书,如同一本关于“智能之源”的探秘手册,为我揭示了那些让我们生活变得更加便捷和高效的自动化系统的背后逻辑。尽管我并非工程领域的专业人士,对书中的一些深入的数学推导和控制理论可能无法完全消化,但书中关于“如何使系统朝着预期的目标稳定、准确地运行”的宏大叙事,却让我深深着迷。我一直觉得,我们生活的世界,是一个由无数相互关联的系统构成的巨大网络,而“控制”正是维系这个网络秩序的关键。我尤其对书中关于“阻尼比”的讨论感到兴趣。它告诉我,一个系统在响应外界扰动时,其“震荡”的程度和“衰减”的速度,能够直接反映出它的性能。这让我想起了我们在生活中所经历的各种“起伏”,如何才能做到“既不轻易波动,又能迅速恢复”,这其中蕴含着深刻的智慧。这本书的语言风格,在严谨的科学描述中,融入了对工程实践的深刻洞察。作者通过一些经典的控制系统案例,展示了理论如何转化为实际应用,以及工程师在解决实际问题时所面临的挑战。这让我对这个领域产生了由衷的敬意。我虽然无法立刻成为一名控制工程师,但这本书为我提供了一种全新的视角来理解科技的力量,并激发了我对探索事物运作机制的浓厚兴趣。它让我明白,所谓的“智能”,并非遥不可及,而是建立在坚实的科学原理之上。

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《自动控制原理》这本书,着实给了我一个全新的视角去审视我所身处的这个日益智能化的世界。作为一名普通读者,我对书中的专业术语和深入的数学推导或许无法完全领会,但其所传达的核心思想——“如何让系统按照我们的意愿去运行,并且保持稳定”——却深深地吸引了我。我一直觉得,现代社会的便捷,很大程度上归功于各种各样的自动化系统,但它们是如何工作的,却是一个模糊的概念。这本书就如同一把钥匙,为我打开了这扇神秘的大门。我开始思考,为什么家里的智能家居设备能够如此精准地响应我的指令?为什么电梯能够在人来人往的楼层间高效地穿梭?书中关于“开环控制”和“闭环控制”的对比,让我对“反馈”的强大力量有了切身体会。传统的开环控制,就像是“闭着眼睛做事”,一旦出现偏差,就无法纠正;而闭环控制,则是有“眼睛”,能够不断地监测目标,并根据偏差进行调整。这种“自我修正”的能力,在自然界和人类社会中无处不在,而这本书则将这种原理提炼出来,并赋予了工程学的严谨性。我尤其对书中关于“系统响应”的讨论感到兴趣。不同的系统,面对相同的输入,会有不同的反应速度和表现。这让我联想到,在与人沟通时,我们也需要根据对方的特点,调整自己的表达方式,才能达到更好的沟通效果。这本书的叙述方式,并非总是板着面孔讲道理,而是通过一些生动的类比和案例,将复杂的理论变得易于理解。我虽然不是工程师,但这本书让我对技术背后的智慧有了更深的敬意,也让我更加期待未来科技的发展。它让我明白,所谓的“智能”,并非凭空而来,而是建立在一套套精巧的原理之上。

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近期有幸拜读了《自动控制原理》一书,这是一次让我大开眼界的学习体验。尽管我所从事的行业与此书的直接应用场景相去甚远,但书中揭示的那些关于系统如何稳定、如何响应以及如何达到预期目标的底层逻辑,却以一种意想不到的方式触动了我。我一直认为,很多事情的成功,并非仅仅依靠天时地利人和,更需要一套行之有效的方法论来指导。这本书恰恰提供了这样一种方法论的框架。它让我意识到,无论是复杂的工业生产线,还是日常生活中简单的机械装置,其背后都遵循着一套科学的原理。我尤其对书中对“稳定性”的探讨感到着迷。在很多情况下,一个系统是否能够长期稳定运行,决定了其成败。书中详细阐述了各种判断系统稳定性的方法,以及如何通过调整参数来改善稳定性,这给我带来了很大的启发。这让我思考,在我的个人学习和工作过程中,如何才能构建一个“稳定”的体系?如何避免那些周期性的“振荡”和“失控”?书中对于“鲁棒性”的介绍,更是让我眼前一亮。一个好的控制系统,不仅仅要在理想条件下工作良好,更要在面对各种干扰和不确定性时,依然能够保持性能。这与我们在现实生活中应对挑战的心态何尝不是惊人的相似?面对突如其来的困难,我们不能被轻易击垮,而是需要保持韧性,找到应对之策。这本书的语言风格非常严谨,但又充满逻辑性,每一章的铺垫都为下一章的深入理解打下了坚实的基础。虽然有些数学公式初看起来令人望而却步,但作者通过大量的图示和实例,将抽象的概念具象化,使得我能够逐步克服理解上的障碍。我发现,很多看似复杂的问题,一旦被分解成更小的组成部分,并理解它们之间的相互作用,就会变得豁然开朗。这本书为我提供了一种看待问题的新视角,一种分析和解决问题的系统化思维模式。

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我近期阅读了《自动控制原理》这本书,这让我深刻地认识到,我们身处的这个世界,远比我们想象的要更加“有条理”。虽然我并非技术背景出身,对书中的一些专业术语和数学公式感到有些陌生,但这本书所传达的“如何让事物按照预设目标稳定运行”的核心理念,却让我受益匪浅。我一直认为,我们生活中的很多便利,都离不开各种各样的自动化系统,但它们是如何实现的,却一直是个谜。这本书,就如同一把钥匙,为我解开了这个谜团。我尤其对书中关于“模型”的概念感到着迷。它让我们能够用一种简化的方式来理解和预测复杂的现实系统,这就像是在给事物构建一个“抽象大脑”,以便我们能够更好地与它互动。书中关于“根轨迹”的探讨,更是让我对系统的动态行为有了直观的认识。它就像是在描绘系统在不同参数下的“生长轨迹”,让我们能够预测它的未来走向。这本书的写作风格,严谨而不失启发性。作者通过大量的图示和实例,将抽象的理论变得具体可感。我虽然无法完全掌握书中的每一个技术细节,但它所传递的逻辑思维和问题解决的思路,却对我产生了深远的影响。我开始更加有意识地去观察身边的自动化设备,并尝试去理解它们背后的“控制原理”。这是一种全新的思维方式的启蒙。

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我偶然间拿到一本名为《自动控制原理》的书,虽然我不是相关专业的学生或从业者,但书名本身激起了我的好奇心。翻开书页,我被书中描述的那些关于系统如何被设计、如何被调优的逻辑所吸引。它并没有直接告诉我如何去“控制”某个具体的东西,而是深入浅出地探讨了“如何让事物按照预设的轨迹运行”这一根本性问题。我一直认为,很多事情之所以能够顺利完成,背后一定有一套隐藏的规则或方法。这本书,就是试图揭示这些规则。书中关于“传递函数”和“系统模型”的介绍,虽然带着些许数学的痕迹,但作者巧妙地将它们与实际的物理过程联系起来,使得我能够理解,一个复杂的系统,可以通过数学的方式进行抽象和描述。这就像是在给事物构建一个“简化的蓝图”,以便我们能够更好地理解和预测它的行为。我尤其对书中关于“频率响应”的探讨感到印象深刻。它让我理解,不同的系统对于不同频率的“信号”会有不同的反应,这就像是每个人对不同类型的音乐会有不同的偏好一样。这种对系统“个性”的分析,让我觉得非常有趣。这本书的写作风格非常务实,它不仅仅停留在理论层面,还通过大量的图表和实例,展示了这些原理是如何在实际工程中应用的。这让我觉得,书中的知识是“活”的,是可以被用来解决实际问题的。我虽然无法完全掌握书中的每一个细节,但它已经在我心中种下了一颗探究事物运作机制的种子。我开始更加留意生活中的各种自动化设备,并尝试去思考它们背后的“控制原理”。这种从被动接受到主动思考的转变,是我阅读这本书最大的收获。

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偶然间翻阅了《自动控制原理》这本书,我发现它虽然披着“原理”的外衣,却讲述着一个关于“秩序”与“和谐”的宏大故事。我并非科班出身,对其中的一些专业术语和公式可能理解得不那么透彻,但书中探讨的“如何让事物依照既定目标稳定运行”的理念,却让我产生了强烈的共鸣。我们生活的世界,处处充满了各种“系统”——从宏观的天体运行,到微观的细胞代谢,再到我们人类社会中的各种组织和流程。这些系统是否能够稳定、有效地运转,决定了其生命力。这本书,正是在讲述如何设计和维护这些“生命线”。我特别喜欢书中对于“非线性系统”的描述。现实世界中的很多事物,都不是简单的线性关系,而是充满了复杂的变化和相互作用。如何在这种复杂的环境下,依然能够实现精确的控制,这本身就是一项巨大的挑战。书中通过一些引人入胜的例子,展示了如何分析和处理这些非线性问题,让我对工程学的智慧有了更深的认识。它让我意识到,很多看似“完美”的自动化系统,背后都凝聚着无数工程师的智慧和努力,他们需要考虑各种各样的情况,并设计出能够应对这一切的解决方案。这本书的语言风格,虽然严谨,但又不乏启发性。作者善于将复杂的概念,用清晰的比喻和直观的图示进行阐释,让非专业读者也能够窥见其中的门道。它让我开始反思,在我的工作和生活中,是否也存在着一些“不稳定”的因素?我能否借鉴书中的思想,去构建一个更加稳健和高效的“个人系统”?这是一次充满启发性的阅读。

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最近读了《自动控制原理》这本书,这绝对是一次意料之外的智识之旅。作为一个对技术本身并不深入的读者,我原本以为会面对一堆枯燥的公式和晦涩的概念,然而,这本书却以一种令人惊叹的方式,将“如何让系统按照我们的意愿稳定地运行”这一深刻的课题,展现得淋漓尽致。我尤其被书中关于“时域分析”和“频域分析”的对比所吸引。这两种看似不同的分析方法,却能够殊途同归地揭示系统的本质。这让我联想到,在处理一些复杂问题时,我们是否也需要从不同的角度去审视,才能获得更全面的认识?书中的一些图示,比如波特图和奈奎斯特图,虽然初看有些复杂,但在作者的引导下,我逐渐理解了它们所代表的系统行为。这就像是在给一个无形的系统“画像”,描绘出它的“健康状况”和“反应能力”。这本书的优点在于,它并没有将读者置于一个被动的学习者地位,而是通过提出问题、分析问题、解决问题的过程,引导读者主动思考。我虽然无法完全掌握书中的每一个数学推导,但其背后所蕴含的逻辑思维和解决问题的思路,却对我产生了深远的影响。我开始更加关注那些在我们生活中默默工作的自动化系统,并尝试去理解它们是如何被设计和优化的。这本书,不仅是一本关于工程技术的教材,更是一本关于系统思维和逻辑分析的启蒙读物。

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《自动控制原理》这本书,让我对“智能”的定义有了更深的理解。我一直以为,智能就是电脑或者机器人能够像人一样思考,但这本书却让我看到了另一种形式的“智能”——那种能够自我调节、自我修正、并最终达成目标的“机器智能”。我并非是学工科的,对书中的某些数学模型和理论推导可能理解得不够深入,但它所阐述的“控制”这一核心概念,却以一种极其宏观的视角,让我对这个世界的运作方式有了新的认识。我尤其对书中关于“极点”和“零点”的讨论感到着迷。它们听起来很抽象,但作者却用它们来描述系统的动态特性,就好比是在描绘一个系统的“性格”。不同的“性格”组合,会带来截然不同的系统表现。这让我联想到,人与人之间的互动,也存在着类似的“动态特性”。理解了对方的“极点”和“零点”,或许就能更好地与之相处。这本书的叙事方式,并非总是干巴巴地陈述理论,而是通过引入一些历史背景和实际应用案例,让理论显得更加生动和有说服力。我能够感受到,作者不仅仅是在传递知识,更是在分享一种对工程技术的热爱和对解决问题方法的思考。它让我意识到,很多我们习以为常的自动化设备,背后都蕴藏着如此精妙的设计和严谨的科学原理。这本书,为我打开了一扇通往“控制世界”的大门,让我开始以一种全新的眼光去观察和理解周围的事物。

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《自动控制原理》这本书,对我而言,是一次关于“秩序的构建”的哲学探索。我并非工程师,对书中的具体技术细节或许无法完全领悟,但书中关于“如何使系统趋于稳定、可预测”的探讨,却触动了我内心深处对事物运行规律的求知欲。我一直认为,世界上的一切都遵循着某种内在的逻辑,而“控制”正是这种逻辑的具象化体现。书中关于“PID控制器”的介绍,让我对“比例”、“积分”、“微分”这三个看似简单的概念,有了全新的认识。它们各自扮演着不同的角色,共同作用于系统的优化,这就像是乐队中不同乐器的配合,才能演奏出和谐的乐章。我尤其被书中关于“稳定性判据”的论述所吸引。它让我明白,一个系统是否能够健康地运行,有一个至关重要的评判标准。这让我反思,在我的个人成长和职业生涯中,我是否有明确的“稳定性判据”?我是否能够及时地发现并纠正那些可能导致“失控”的因素?这本书的写作风格,非常注重循序渐进,从基础概念到复杂系统,层层递进,让读者能够逐步建立起完整的知识体系。我虽然无法成为一名自动化工程师,但这本书为我提供了一种看待和分析问题的通用方法论。我开始更加有意识地去观察生活中的各种“系统”,并思考它们是如何被“控制”和“优化”的。这是一种全新的认知体验。

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老师讲的都不是这个教材为毛我们要用这套教材啊。。终于学完了

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