数模混合设计实验报告
数学建模基础实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数学建模的基本步骤，学会运用数学知识分析和解决实际问题。
通过本次实验，培养学生主动探索、努力进取的学风，增强学生的应用意识和创新能力，为今后从事科研工作打下初步的基础。
二、实验内容本次实验选取了一道实际问题进行建模与分析，具体如下：题目：某公司想用全行业的销售额作为自变量来预测公司的销售量。
表中给出了1977—1981年公司的销售额和行业销售额的分季度数据（单位：百万元）。
1. 数据准备：将数据整理成表格形式，并输入到计算机中。
2. 数据分析：观察数据分布情况，初步判断是否适合使用线性回归模型进行拟合。
3. 模型建立：利用统计软件（如MATLAB、SPSS等）进行线性回归分析，建立公司销售额对全行业的回归模型。
4. 模型检验：对模型进行检验，包括残差分析、DW检验等，以判断模型的拟合效果。
5. 结果分析：分析模型的拟合效果，并对公司销售量的预测进行评估。
三、实验步骤1. 数据准备将数据整理成表格形式，包括年份、季度、公司销售额和行业销售额。
将数据输入到计算机中，为后续分析做准备。
2. 数据分析观察数据分布情况，绘制散点图，初步判断是否适合使用线性回归模型进行拟合。
3. 模型建立利用统计软件进行线性回归分析，建立公司销售额对全行业的回归模型。
具体步骤如下：（1）选择合适的统计软件，如MATLAB。
（2）输入数据，进行数据预处理。
（3）编写线性回归分析程序，计算回归系数。
（4）输出回归系数、截距等参数。
4. 模型检验对模型进行检验，包括残差分析、DW检验等。
（1）残差分析：计算残差，绘制残差图，观察残差的分布情况。
（2）DW检验：计算DW值，判断随机误差项是否存在自相关性。
5. 结果分析分析模型的拟合效果，并对公司销售量的预测进行评估。
四、实验结果与分析1. 数据分析通过绘制散点图，观察数据分布情况，初步判断数据适合使用线性回归模型进行拟合。
2. 模型建立利用MATLAB进行线性回归分析，得到回归模型如下：公司销售额 = 0.9656 行业销售额 + 0.01143. 模型检验（1）残差分析：绘制残差图，观察残差的分布情况，发现残差基本呈随机分布，说明模型拟合效果较好。
220kv变电站数模混合仿真实训报告
220kv变电站数模混合仿真实训报告一、实训背景220kV变电站是电力系统中重要的电力传输和配电枢纽，其可靠性、稳定性和安全性直接影响着电网的稳定运行。
为了提高学生的实践能力，熟悉变电站的组成、工作原理和操作流程，本次实训使用了PSCAD软件进行数模混合仿真，对220kV变电站进行了建模和仿真。
二、实训内容1. 对220kV变电站进行建模，包括主变压器、GIS开关、电容器、逆变器等设备。
2. 设计变电站运行方案，包括站内设备的开关控制、电压、电流等参数的监测和调节。
3. 利用PSCAD软件进行仿真，模拟变电站运行过程中的各种情况，并分析故障原因和应对措施。
三、实训步骤2. 根据拓扑图进行设备建模，包括主变压器的三相无载调压、短路试验和空载试验，GIS开关的闭合和分闸过程，电容器的充放电过程等。
5. 进行仿真结果的分析和评估，找出故障原因，并提出相应的解决方案。
四、实训成果通过本次实训，学生掌握了220kV变电站的组成、工作原理和操作流程，熟悉了PSCAD软件的基本操作和数模混合仿真的方法。
在实际操作中，学生能够灵活运用仿真技术，模拟各种情况下的运行状态和故障情况，找出故障原因并提出解决方案，提高了其实践能力和电力专业知识水平。
五、实训心得本次实训是一次很好的实践机会，通过实践中的模拟，使我们更加深入地理解了220kV变电站的运行过程，也更加深入地理解了电力系统的基本原理，使我们能够更好地应对电力系统中出现的故障和问题。
希望今后能够进一步深入学习电力系统的知识，掌握更加高级和复杂的仿真技术，从而更好地服务于电力工业的发展。
六、存在问题及解决方案1. PSCAD软件的使用：由于PSCAD软件是一款非常复杂的仿真软件，需要花费大量的时间来了解软件的操作流程和功能模块。
我们需要进一步的学习和了解PSCAD，提高我们的操作技能。
2. 模型的准确度：由于变电站模型的复杂度比较高，且包含了许多的参数和元件，在建模的过程中，有可能存在误差，导致仿真结果与实际情况存在一定的差异。
数学建模实验报告
数学建模实验报告一、实验目的1.通过具体的题目实例, 使学生理解数学建模的基本思想和方法, 掌握数学建模分析和解决的基本过程。
2、培养学生主动探索、努力进取的的学风, 增强学生的应用意识和创新能力, 为今后从事科研工作打下初步的基础。
二、实验题目（一）题目一1.题目: 电梯问题有r个人在一楼进入电梯, 楼上有n层。
设每个乘客在任何一层楼出电梯的概率相同, 试建立一个概率模型, 求直到电梯中的乘客下完时, 电梯需停次数的数学期望。
2.问题分析（1）由于每位乘客在任何一层楼出电梯的概率相同, 且各种可能的情况众多且复杂, 难于推导。
所以选择采用计算机模拟的方法, 求得近似结果。
（2）通过增加试验次数, 使近似解越来越接近真实情况。
3.模型建立建立一个n*r的二维随机矩阵, 该矩阵每列元素中只有一个为1, 其余都为0, 这代表每个乘客在对应的楼层下电梯（因为每个乘客只会在某一层下, 故没列只有一个1）。
而每行中1的个数代表在该楼层下的乘客的人数。
再建立一个有n个元素的一位数组, 数组中只有0和1,其中1代表该层有人下, 0代表该层没人下。
例如:给定n=8;r=6（楼8层, 乘了6个人）,则建立的二维随机矩阵及与之相关的应建立的一维数组为：m =0 0 1 0 0 01 0 0 0 0 00 0 0 0 0 00 1 0 0 0 00 0 0 0 0 00 0 0 0 0 10 0 0 0 1 00 0 0 1 0 0c = 1 1 0 1 0 1 1 14.解决方法（MATLAB程序代码）:n=10;r=10;d=1000;a=0;for l=1:dm=full(sparse(randint(1,r,[1,n]),1:r,1,n,r));c=zeros(n,1);for i=1:nfor j=1:rif m(i,j)==1c(j)=1;break;endcontinue;endends=0;for x=1:nif c(x)==1s=s+1;endcontinue;enda=a+s;enda/d5.实验结果ans = 6.5150 那么, 当楼高11层, 乘坐10人时, 电梯需停次数的数学期望为6.5150。
数模混合课程时钟电路设计报告参考模板
《数模混合课程设计》设计报告——时钟电路设计学系姓名：hejing学号：专业班级：通信工程2班指导教师：李华兵2011-10-12时钟电路设计何靖指导老师：李华兵一、课题名称：时钟电路设计二、内容摘要：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,广泛用于个人家庭,车站, 码头,办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。
本次设计是设计一个利用直流稳压电源供电的数字电子钟，具体由以下几个功能模块组成：直流稳压电源、震荡分频器、计数器、译码显示器等组成，实现了数模混合设计一个具有“时”、“分”、“秒”显示的电子时钟，能够进行校时功能。
关键词：数模混合555 定时器；多谐振荡器；分频器；计数器；数字钟三、设计内容及要求1、模拟电路部分设计要求(1)要求输出直流电压正5V，最大输出电流500mA，稳压系数<=0.05.(2)该直流稳压电源可供数字电路正常工作。
2、数字电路部分设计要求(1)设计一个具有“时”、“分”、“秒”显示的电子钟，应具有校时功能。
(2)方案设计时可充分发挥所学，可进行功能扩展，尽量选用中小规模集成电路设计。
3、电路仿真要求利用Multisim2001软件对不同设计方案的电路进行仿真分析，根据仿真结果选择最佳方案，体现到设计报告中。
4、电路原理图要求：利用Protel99se绘制指导书上所提供的模拟电路和数字电路的原理图，按照所提供元器件封装，进行ECR检查无误后生成网络表。
5、PCB绘图要求：（1）采用单面板制图，板框尺寸为长14cm，宽9cm。
模拟电路除变压器外，其余均和数字电路画在一张PCB图上，注意模拟地和数字地要一点接地，应留出变压器二次电压的输入接口，直流稳压电源的输出接口。
（2）焊盘之间只允许走一根铜膜线。
（3）信号线，电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。
（4）要求所有元件焊盘孔直径为0mil，外径80mil。
数学建模优秀实验报告
一、实验背景与目的随着科学技术的不断发展，数学建模作为一种解决复杂问题的有力工具，在各个领域都得到了广泛应用。
本实验旨在通过数学建模的方法，解决实际问题，提高学生的数学思维能力和解决实际问题的能力。
二、实验内容与步骤1. 实验内容本实验选取了一道具有代表性的实际问题——某城市交通拥堵问题。
通过对该问题的分析，建立数学模型，并利用MATLAB软件进行求解，为政府部门提供决策依据。
2. 实验步骤（1）问题分析首先，对某城市交通拥堵问题进行分析，了解问题的背景、目标及影响因素。
通过查阅相关资料，得知该城市交通拥堵的主要原因是道路容量不足、交通信号灯配时不当、公共交通发展滞后等因素。
（2）模型假设为简化问题，对实际交通系统进行以下假设：1）道路容量恒定，不考虑道路拓宽、扩建等因素；2）交通信号灯配时固定，不考虑实时调整；3）公共交通系统运行正常，不考虑公交车运行时间波动；4）车辆行驶速度恒定，不考虑车辆速度波动。
（3）模型构建根据以上假设，构建以下数学模型：1）道路容量模型：C = f(t)，其中C为道路容量，t为时间；2）交通流量模型：Q = f(t)，其中Q为交通流量；3）拥堵指数模型：I = f(Q, C)，其中I为拥堵指数。
（4）模型求解利用MATLAB软件，对所构建的数学模型进行求解。
通过编程实现以下功能：1）计算道路容量C与时间t的关系；2）计算交通流量Q与时间t的关系；3）计算拥堵指数I与交通流量Q、道路容量C的关系。
（5）结果分析与解释根据求解结果，分析拥堵指数与时间、交通流量、道路容量之间的关系。
针对不同时间段、不同交通流量和不同道路容量，提出相应的解决方案，为政府部门提供决策依据。
三、实验结果与分析1. 结果展示通过MATLAB软件求解，得到以下结果：（1）道路容量C与时间t的关系曲线；（2）交通流量Q与时间t的关系曲线；（3）拥堵指数I与交通流量Q、道路容量C的关系曲线。
2. 结果分析根据求解结果，可以得出以下结论：（1）在高峰时段，道路容量C与时间t的关系曲线呈现下降趋势，说明道路容量在高峰时段不足；（2）在高峰时段，交通流量Q与时间t的关系曲线呈现上升趋势，说明交通流量在高峰时段较大；（3）在高峰时段，拥堵指数I与交通流量Q、道路容量C的关系曲线呈现上升趋势，说明拥堵指数在高峰时段较大。
数模混合设计报告
数模报告时钟电路的设计与制作成都理工大学工程技术学院专业：电子信息科学与技术学号：指导教师：姓名：日期：计时电路设计原理与制作一、设计任务设计并制作一个60秒计时电路，要求自制直流稳压电源，能够提供给数字时钟+5V的电压。
同时具有手动复位的功能，能够产生一个1Hz的秒计时脉冲。
并且具有进位功能能够显示出完整的24小时制的时钟电路，同时具有手动校时电路，能够对计时电路手动校正时间，校时电路包括对分、时校时。
设计并仿真出时、分电路。
1、模拟电路部分设计要求（1）制作输出电压可调的直流稳压电源，输出电压范围为 1.25～15V，通过电位器调节至5V。
（2）该直流稳压电源可供数字电路正常工作。
2、数字电路部分设计要求（1）设计一个具有“时”、“分”、“秒”显示的电子钟（23小时59分59秒）如图，应具有校时功能。
时分秒....二、设计思路1、直流稳压电源：为时钟电路提供一个+5V 的电压，驱动时钟电路的正常工作。
2、脉冲产生模块：能够产生秒脉冲信号，从而实现对计时模块的控制。
3、计时循环模块：能够对时钟脉冲计数，并且能够对计数电路自动复位。
4、译码显示模块：用数码管将计数循环电路模块的状态转换为数字显示出来。
5、秒控制模块：实现对秒计时器的复位功能。
6、时、分校时模块：能够实现对电路中的时、分显示进行校时。
三、设计方案1、直流稳压电源：通过变压器将220V的家庭用电降为电压更低的正弦交流电（如22V），然后通过电桥（整流电路，利用单向导电性能的整流元件）将正负交替变化的正弦交流电压转换成单方向的脉动直流电压，通过滤波电路尽可能的将单向脉动直流电压中的脉动部分（交流分量）减小，使输出电压成平滑的直流电压。
再通过稳压芯片使输出的直流电压在电源发生波动或负载变化时保持稳定。
常用的稳压芯片有7815、7805、7809、LM317等。
2、多谐振荡电路：多谐振荡器是一种能够产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波形发生器。
数学建模的实验报告
一、问题路灯照明问题。
在一条20m宽的道路两侧，分别安装了一只2kw和一只3kw的路灯，它们离地面的高度分别为5m和6m。
在漆黑的夜晚，当两只路灯开启时，两只路灯连线的路面上最暗的点和最亮的点在哪里？如果3kw的路灯的高度可以在3m到9m之间变化，如何路面上最暗点的亮度最大？如果两只路灯的高度均可以在3m到9m之间变化，结果又如何？二、数学模型已知P1为2kw的路灯，P2为3kw的路灯，以地面为X轴，路灯P1为Y轴，建立平面直角坐标系。
其中，P1、P2高度分别为h1、h2，水平距离为S=20m。
设有一点Q(x，0)，P1、P2分别与其相距R1、R2。
如下图示。
经查阅资料得，光照强度公式为：，设光照强度k=1。
则，两个路灯在Q点的光照强度分别为：2 111 1sin RapI=2222 2sin RapI=其中：R12=h12+x2 R22=h22+(S-x)2则Q点的光照强度I x=I1+I2分别按照题目中的不同要求，带入不同数值，求导，令导数为零，求得极值，进一步分析对比，求得最值。
三、算法与编程1.当h1=5m，h2=6m时:symptoms x yx=0:0.1:20;y=10./sqrt((25.+x.^2)^3)+18./sqrt((36.+(20-x).^2).^3);plot(x,y)grid on;在图中的0-20米范围内可得到路灯在路面照明的最亮点和最暗点①对Ix求导：syms xf=10./sqrt((25.+x.^2)^3)+18./sqrt((36.+(20-x).^2).^3)②运用MATLAB求出极值点s=solve('(-30*x)/((25+x^2)^(5/2))+(54*(20-x))/((36+(20-x)^2)^(5/2))');s1=vpa(s,8)s1 =.28489970e-18.5383043+11.615790*i19.9766969.33829918.5383043-11.615790*i③根据实际要求，x应为正实数，选择19.9767、9.3383、0.02849三个数值，通过MATLAB计算出相应的I值：syms xI=10/(25+x^2)^(3/2)+18/(36+(20-x)^2)^(3/2);subs(I,x,19.9767)subs(I,x,9.3383)subs(I,x,0.02849)ans =0.0845ans =0.0182ans =0.820综上，在19.3米时有最亮点；在9.33米时有最暗点2.当h1=5m，3m<h2<9m时：①对h2求偏导，并令其为0：②运用MATLAB求出极值点solve('3/((h^2+(20-x)^2)^(3/2))-3*(3*h^2)/((h^2+(20-x)^2)^(5/2))=0')ans =20+2^(1/2)*h20-2^(1/2)*h③对x求偏导，并令其为0：④通过MATLAB，将步骤②中计算出的关于h2的表达式带入上式，并求出h2的值；solve('-30*(20-2^(1/2)*h)/((25+(20-2^(1/2)*h)^2)^(5/2))+9*h*(20-(20-2^(1/2)*h))/((h^2+(20-(20-2^(1/2)*h))^2)^(5/2))=0')ans =7.4223928896768612557104509932965⑤通过MATLAB，利用已求得的h2，计算得到x，并进一步计算得到Ih=7.42239;x=20-2^(1/2)*hI=10/((25+x^2)^(3/2))+(3*h)/((h^2+(20-x)^2)^(3/2)) x =9.5032I =0.01863．当h1，h2均在3m-9m之间时:①同上，通过MATLAB求解下面的方程组：solve('p1/(h1^2+x^2)^(3/2)-3*p1*h1^2/(h1^2+x^2)^(5/ 2)')solve('3/((h^2+(20-x)^2)^(3/2))-3*(3*h^2)/((h^2+(20 -x)^2)^(5/2))=0')ans =2^(1/2)*h1-2^(1/2)*h1ans =20+2^(1/2)*h20-2^(1/2)*h②根据实际，选择x=h1，x=20-h2，带入第三个式中，得：③利用MATLAB，求得x值：s=solve('1/((20-x)^3)=2/(3*(x^3))');s1=vpa(s,6)s1 =9.325307.33738+17.0093*i7.33738-17.0093*i④按照实际需求，选择x=9.32525⑤带入求解I，并比较得到亮度最大的最暗点h1=(1/sqrt(2))*9.32525h2=(1/sqrt(2))*(20-9.32525)h1 =6.5939h2 =7.5482四、计算结果1.当h1=5m，h2=6m时:x=9.33m时，为最暗点，I=0.01824393；x=19.97m时，为最亮点，I=0.08447655。
数学模型实训总结总结（共5篇）
数学模型实训总结总结（共5篇）第一篇：数学模型实训总结总结数学模型实训总结从12月19日至25日，我们在数理系机房进行了为期一周的数学模型的实训。
为了锻炼大家之间的配合能力，而且数学建模本来就是团队团结合作完成的，我们都被分成了差不多三人一组。
在这几天的机房实训中，我们相互分工合作，首先分析了我们选择的数学模型问题—教师薪金的确定，然后进行假设，再根据假设建设基本的模型。
在这个过程中，我们每个人都分配有不同的任务，充分发挥了每个人的特长。
最后把每个部分整合在一起的时候，我们接受不同意见，讨论了每一部分的可行性以及与相邻部分能否有效衔接，发现了其中的一些不足之处，并及时改正，不过在有些数据处理方面，我们还不是很熟悉。
然后我们对数学模型的数据进行求解、分析、检验，认为这个数学模型的建立满足假设条件，符合现实中的设定。
最后我们把实训问题按照数学建模的标准模式进行了整理，制成一份完整的实训报告。
至此，这次数学模型的实训已经基本完成，剩下来的就是对实训报告的检查以及改进。
通过仔细认真的检查，这次实训报告虽然还存在一些小的问题，但已经基本满足了实训的目的。
目前，数学模型的实训已经结束，我们学到了很多东西。
数学模型是一门与现实很接近的学科，在社会中的应用是比较广泛的，在解决一些社会性问题上有着很广阔的前景。
例如美国曼哈顿项目中原子弹的研究，还有2008年我国奥运会场馆周边服务平台的建设等等很多问题都离开数学模型的身影。
通过这些可以看出，我们学习数学模型的作用还是很大的。
希望经过这次数学模型培训，我们的数学知识有进一步的提高。
第二篇：数学模型总结【数学建模】数学模型总结四类基本模型优化模型1.1 数学规划模型线性规划、整数线性规划、非线性规划、多目标规划、动态规划。
1.2 微分方程组模型阻滞增长模型、SARS传播模型。
1.3 图论与网络优化问题最短路径问题、网络最大流问题、最小费用最大流问题、最小生成树问题(MST)、旅行商问题(TSP)、图的着色问题。
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数模混合设计
实验报告
作者：竹叶听筝
时间：2012年12月05日课程题目：声光报警系统
摘要：声光报警器在实际的生活中可以见到许多，运用于生活的许多方面。
声光报警电路可作为防盗装置，在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫，同时报警。
声光报警器可用在危险场所，通过声音和光信号向人们发出示警信息。
Abstract: sound and light alarm can be seen in real life many, used in many aspects of life. Sound and light alarm circuit can be used as anti-theft device, when it lights flash and buzzer tweet, alarm at the same time. Sound and light alarms can be used in hazardous locations, issued a warning to people through sound and light signals.
关键词：报警器声音光信号示警
1、设计原理
根据设定的基准报警电压。
当输入电压超出报警值时发出声和光报警信号。
当输入电压信号减小恢复到报警值以下时，要求有一定的回程余量才能撤销报警信号。
也就是要实现电压信号的迟滞比较功能。
LED灯闪烁，蜂鸣器报警。
2、方案比较
方案一：通过单片机控制进行AD采样计算，当采样电压超过，设定输入电压时，通过单片机控制LED闪烁，蜂鸣器报警，当输入电压小于设定Vh电压时，单片机撤销报警信号。
此方案性能稳定，思路清晰，但性价比不高，涉及微处理器，以及软件编程，开发难度较大。
方案二:采用LM311滞回比较器，比较输入电压值，当大于设定电压时，比较器输出端为高电平，通过光电耦合器，进行传递信号，通过555定时器输出1HZ频率脉冲，是LED灯闪烁，同时蜂鸣器报警，当输入电压小于阈值电压时，LM311输入低电平，撤销报警信号。
此方案采用纯硬件方法实现神声光报警，具有成本低，调试容易且通过光耦合器进行数字电路和模拟电路的隔离，同样也具有较高的稳定性。
三、系统总体方案描述
本系统使用LM7809线性稳压电源为电路提供稳定电压，使用TL431可调输出电压做参考电压，采用LM311滞回比较器作比较输出，使用光耦合器件进行数字电路和模拟电路的隔离，采用555定时器输出1S方波使LED闪烁。
系统框图如下:
四、硬件部分：
1,、线性稳压电源LM7809输出9V电压
二、模拟电路部分
3、数字电路部分
5、印制电路板
一、画PCB：利用Protel99se绘制本课件所提供的模拟电路和数字电路的原理图，按照我们所提供的元器件确定元件封装，进行ERC检查无误后生成网络表。
2．PCB绘图要求：1）采用单面板制图，板框尺寸为长15cm、宽
10cm。
模拟电路除变压器、整流桥和滤波电容外，其余均和数字电路画在一张PCB图上，注意模拟地和数字地要分开，应留出稳压电路的输入接口。
焊盘之间只允许走一根铜膜线。
（3）信号线、电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。
（4）要求所有元件焊盘孔直径为20mil，外直径80mil。
（5）安全间距设置为20mil。
画好后如下：
1、打印电路板
2、裁剪覆铜板
用感光板制作电路板全程图解。
覆铜板也就是两面都覆有铜膜的线路板将覆铜板裁成电路板的大小不要过大以节约材料。
3、预处理覆铜板
用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉以保证在转印电路板时热转印纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上打磨好的标准是板面光亮没有明显污渍。
四、转印电路板
将打印好的电路板裁剪成合适大小把印有电路板的一面贴在覆铜板上对齐好后把覆铜板放入热转印机放入时一定要保证转印纸没有错位。
5、腐蚀线路板
先检查一下电路板是否转印完整若有少数没有转印好的地方可以用黑
色油性笔修补。
然后就可以腐蚀了等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时将线路板从腐蚀液中取出清洗干净这样一块线路板就腐蚀好了。
6、线路板钻孔
六、电路制作及调试要求
（1）制作输出电压可调的直流稳压电源，输出电、压范围为9V。
如果没有合适的变压器，可以省去整流部分，直接使用开关电源接入
LM7809。
（2）制作电压比较电路，调节电位器R4，改变比较器LM311的输出，并可测量光电耦合器的输出电平是否改变。
制作声光报警点，这部分电路较简单，主要是测试NE555是否有方波输出。
（3）调试时应采用分步调试方法，先焊接完模拟电路部分的元件，调出输出电压9V，然后再焊接模拟及数字电路部分的元件。
确认各部分无误，最后上电联调，直至排除全部故障，成功制作全部电路。
7、实验心得
心得我就不写了，你们看着办吧！文档还是收1分的辛苦吧！有问题或者不懂的可以与我联系：email：915193779@ 打个广告— —>>
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