事業(yè)單位招聘考試化工類專業(yè)能力測試試卷2025（化工過程控制）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共30分。請將正確選項的代表字母填寫在答題卡相應位置。）1.在化工過程控制中，為了使被控變量的值保持在設定值附近，對生產過程施加的影響稱為（）。A.擾動B.操縱變量C.被控變量D.干擾2.下列哪種控制屬于按偏差進行控制的典型例子？（）A.前饋控制B.比值控制C.帶有積分作用的控制器（I作用）D.選擇性控制3.某液位控制系統的被控變量是液位高度，操縱變量是泵的出口流量。當液位高于設定值時，希望泵的出口流量（）。A.增大B.減小C.保持不變D.可能增大也可能減小4.用于測量溫度的變送器，其輸出信號通常與被測溫度成（）關系。A.非線性B.對數C.線性D.指數5.調節(jié)閥的流量特性是指調節(jié)閥閥位（）與通過閥門的流量（）之間的關系。A.開度；壓力B.開度；壓差C.壓差；開度D.壓力；開度6.在過程控制系統中，引入微分（D）作用的主要目的是（）。A.提高系統的穩(wěn)定性B.減小穩(wěn)態(tài)誤差C.抑制系統的過調和振蕩D.加快系統的響應速度，增強抗干擾能力7.控制器正反作用的確定依據是（）。A.控制閥的氣開氣關形式B.儀表的量程范圍C.控制系統的穩(wěn)定性要求D.被控變量的物理性質8.在串級控制系統中，內環(huán)控制器的作用主要是（）。A.快速響應擾動B.提高系統穩(wěn)定性C.減小測量滯后D.實現精確控制9.當過程對象存在較大的純滯后時，不宜單獨采用（）控制。A.比例（P）B.積分（I）C.微分（D）D.比例積分（PI）10.在化工生產中，為了防止某個變量超出安全操作范圍而采取的控制策略是（）。A.比值控制B.選擇性控制C.分程控制D.前饋控制11.能夠同時測量多種組分濃度變化的儀表屬于（）。A.溫度變送器B.壓力變送器C.流量變送器D.分析儀12.在繪制控制系統的方塊圖時，方框內通常表示（）。A.信號傳遞方向B.檢測變送環(huán)節(jié)C.執(zhí)行器D.控制器或過程對象13.若一個過程對象的傳遞函數為G(s)=1/(10s+1)，其時間常數T為（）。A.0.1B.1C.10D.10014.在階躍響應法進行控制器參數整定時，通常用Ku和Tu來表示系統的（）。A.穩(wěn)定裕度B.響應速度C.阻尼比D.系統增益和滯后時間15.在進行物料平衡計算時，輸入量減去輸出量和積累量等于（）。A.損失量B.增加量C.凈生成量D.零二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應位置。）1.控制系統的目的是使______的值趨近于______。2.比例（P）控制作用是指控制器的輸出變化與______的變化成______比。3.積分（I）控制作用能夠消除______，但會降低系統的______。4.微分（D）控制作用利用______的變化來提前調節(jié)，有助于______。5.選擇合適的調節(jié)閥流量特性，應使其與調節(jié)閥兩端的______特性相匹配。6.在進行系統辨識時，通常需要輸入______信號，觀察系統的輸出響應。7.對于一個穩(wěn)定的控制系統，其閉環(huán)傳遞函數的極點應全部位于______。8.在串級控制系統中，內環(huán)控制器相當于一個______，可以有效地克服______。9.常用的控制器參數整定方法有______法和______法。10.安全泄放閥是過程控制系統中重要的______裝置，用于防止設備超壓。三、簡答題（每題5分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應位置。）1.簡述過程控制系統中，被控變量、操縱變量和擾動變量三者之間的關系。2.簡述調節(jié)閥氣開式和氣關式的定義及選擇原則。3.什么是控制系統的滯后？滯后對控制系統有何主要影響？4.簡述串級控制系統的優(yōu)點。四、計算題（每題10分，共30分。請將計算過程和結果填寫在答題卡相應位置。）1.某溫度控制系統，其傳遞函數為G(s)=2/(5s+1)。當操縱變量發(fā)生一個單位階躍擾動時，求被控變量（溫度）的穩(wěn)態(tài)變化量。2.某液位控制系統采用PI控制器，其設定值為50m，測量值為45m，控制器輸出范圍為0-100%，當前輸出為30%。若比例度（增益）Kp=1，積分時間Ti=10分鐘，試計算控制器此時的輸出變化量（即積分作用對輸出的貢獻）。3.某流量控制系統，調節(jié)閥為線性流量特性，其最大流通能力Cv=100m3/h。當調節(jié)閥閥位為50%時，系統壓差ΔP=1bar。試計算此時通過調節(jié)閥的流量Q。五、分析題（每題10分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應位置。）1.分析在溫度控制系統中，如果測量儀表（溫度變送器）出現緩慢漂移，會對控制效果產生什么影響？2.假設在一個壓力控制系統中，工藝要求當壓力過高時，不僅需要降低壓力，還需要避免對產品產生不良影響。試簡述如何設計一個滿足該要求的控制方案，并說明其工作原理。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.C5.B6.D7.A8.A9.B10.B11.D12.D13.C14.D15.C二、填空題1.被控變量；設定值2.偏差；正3.穩(wěn)態(tài)誤差；穩(wěn)定性4.被控變量的變化率；抑制干擾5.閥門兩端的壓差；理想流量特性6.階躍7.左半s平面8.濾波器；測量滯后和對象滯后9.經驗；Ziegler-Nichols10.安全聯鎖三、簡答題1.解析思路：分析三者定義及關系。被控變量是控制系統欲控制的工藝參數；操縱變量是控制系統用于改變被控變量的手段；擾動變量是干擾被控變量使其偏離設定值的因素。三者共同構成控制回路的輸入輸出關系。2.解析思路：解釋氣開、氣關定義。氣開閥：輸入壓力增大，閥開度增大；氣關閥：輸入壓力增大，閥開度減小。選擇原則：考慮工藝安全。當發(fā)生斷電或斷氣等故障時，若希望設備或管道內保持無物料或低壓狀態(tài)，則選擇氣開；反之，則選擇氣關。3.解析思路：解釋滯后定義。滯后是指控制作用對擾動或設定值變化的響應存在時間延遲。分為測量滯后、傳遞滯后（對象滯后）和控制器滯后。分析影響：增加系統穩(wěn)定性難度，導致響應滯后，可能引起超調和振蕩，降低控制精度。4.解析思路：闡述串級控制優(yōu)點。內環(huán)相當于快速作用的小閉環(huán)，能有效克服測量滯后和對象滯后；能穩(wěn)定被控變量的變化，從而保證外環(huán)控制器的有效作用；對進入內環(huán)的干擾有快速抑制能力；可以選擇不同的控制規(guī)律。四、計算題1.解析思路：分析階躍擾動影響。系統對單位階躍擾動的響應，其穩(wěn)態(tài)值等于擾動引起的輸入變化乘以擾動通道的傳遞函數（此處擾動通道即對象傳遞函數G(s)）。計算：穩(wěn)態(tài)變化量=1*G(0)=1*(2/(5*0+1))=2。2.解析思路：計算積分作用貢獻。首先計算偏差變化量。偏差=設定值-測量值=50-45=5?？刂破鬏敵鲎兓浚ǚe分項）=Kp*偏差*Ti=1*5*10=50。當前控制器輸出為30%，變化量為50%，則總輸出應為30%+50%=80%。注意：此計算結果是基于簡化模型，實際積分作用可能更復雜。3.解析思路：利用流量特性公式。線性流量特性：Q=Cv*S*sqrt(ΔP)，其中Q為流量，Cv為流通能力，S為閥位開度（小數），ΔP為壓差。計算：Q=100*0.5*sqrt(1)=50m3/h。五、分析題1.解析思路：分析測量漂移影響。溫度變送器緩慢漂移，相當于測量值整體偏離實際溫度值?？刂破饕詼y量值與設定值的偏差為基礎進行動作。如果測量值持續(xù)高于實際溫度，控制器會持續(xù)輸出減小操縱變量（如降低加熱功率），導致實際溫度進一步下降；反之亦然。最終結果是被控變量（實際溫度）在設定值附近大幅波動，無法穩(wěn)定，控制效果變差。2.解析思路：設計控制方案并說明原理。設計方案：采用選擇性控制。設置一個高壓控制器，其輸出用于選擇兩個操縱變量之一：一個是降低