CN105393450A - 定位控制装置 - Google Patents

Abstract

实施方式的定位控制装置具有放大器部和指令生成部，该放大器部具有：转换器，其对交流电源进行整流而向母线间输出；平滑电容器，其对转换器的输出进行平滑化而生成母线电压；再生电阻及再生晶体管，它们连接在母线间；以及逆变器，其供给对电动机进行驱动的驱动电流，该指令生成部基于指令速度及指令加速度的模式信息即指令模式，生成与电动机连接的机械负载的定位控制用的位置指令值，在该定位控制装置中，逆变器连接在母线间，基于位置指令值而供给驱动电流，指令生成部求出在定位动作的开始前根据指令模式而预测的再生电量预测值、和在平滑电容器中可蓄积的能量值，基于两者的对比结果，决定在定位动作中是否使用基于指令模式的位置指令值。

Description

定位控制装置

技术领域

本发明涉及一种定位控制装置。

背景技术

以伺服电动机为代表的电动机使用在输送机械、半导体制造装置、电子部件安装机、机器人等各种工业用机械的定位控制用驱动源中。为了抑制工业用机械的运行成本，需要减小在电动机进行定位动作时的消耗电量即累计电力。

为了削减消耗电量，考虑了下述方法，即，使用效率高的电动机、电源再生转换器等设备，但存在这些设备价格高的问题。如果能够通过对定位控制用的指令值进行改进而削减消耗电量，则能够低价地实现削减消耗电量，而无需引入新的设备。

公开有下述技术，即，预先存储定位时间短但消耗电量大的定位控制用指令值、和定位时间长但消耗电力小的定位控制用指令值，使得使用者能够对它们进行选择(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平5-325446号公报

发明内容

作为定位动作，为了使机械负载从某个位置移动至其他位置，而伴随着加速动作和减速动作。在进行加速动作时，电动机消耗电力，相反地，在进行减速动作时，电动机变为发电状态，通常产生再生电力。例如，如伺服放大器那样，大多在用于驱动电动机的电动机驱动设备中设置再生电阻和再生晶体管。在这种结构的情况下，如果产生再生电力，则一部分会被再生电阻消耗，但并非是所产生的全部再生电力都被再生电阻消耗，一部分会残留在电动机驱动设备内，在下一次定位动作中使用。如果考虑电动机驱动时的消耗电量，则该再生电力是重要的要素，现有技术没有考虑该再生电力，因此存在消耗电量的减小不充分的课题。

本发明就是鉴于上述课题而提出的，其目的在于得到减小定位动作时的消耗电量的定位控制装置。

为了解决上述课题并实现目的，本发明是一种定位控制装置，其具有放大器部和指令生成部，其中，该放大器部具有：转换器，其对交流电源进行整流而向母线间输出；平滑电容器，其对所述转换器的输出进行平滑化而生成母线电压；再生电阻及再生晶体管，它们连接在所述母线间；以及逆变器，其供给对电动机进行驱动的驱动电流，该指令生成部基于指令速度及指令加速度的模式信息即指令模式，生成与所述电动机连接的机械负载的定位控制用的位置指令值，该定位控制装置的特征在于，所述逆变器连接在所述母线间，基于所述位置指令值而供给所述驱动电流，所述指令生成部求出在定位动作的开始前根据所述指令模式而预测的再生电量预测值、和在所述平滑电容器中可蓄积的能量值，基于两者的对比结果，决定在所述定位动作中是否使用基于所述指令模式的所述位置指令值。

发明的效果

根据本发明所涉及的定位控制装置，具有下述效果，即，减小使用电动机对机械负载进行定位控制时的消耗电量。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的指令生成部的处理流程的流程图。

图3是表示由本发明的实施方式1所涉及的基准指令模式(pattern)规定的指令速度和指令加速度的例子的图。

图4是表示由本发明的实施方式1所涉及的另一个基准指令模式规定的指令速度和指令加速度的例子的图。

图5是表示由本发明的实施方式1所涉及的再一个基准指令模式规定的指令速度和指令加速度的例子的图。

图6是表示本发明的实施方式1所涉及的、电动机的峰值速度变为最小的指令速度和指令加速度的波形的图。

图7是表示本发明的实施方式1所涉及的进行了定位动作时的电动机速度与放大器部的母线电压之间的关系的典型例子的图。

图8是表示本发明的实施方式2所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的指令生成部的处理流程的流程图。

图10是表示在本发明的实施方式2中进行了没有恒定速度动作的定位动作时的速度和母线电压之间的关系的图。

图11是表示在本发明的实施方式2中在机械负载的摩擦比较大的情况下，进行了定位动作时的速度和母线电压之间的关系的图。

图12是表示本发明的实施方式3所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。

图13是表示本发明的实施方式3所涉及的指令生成部的处理流程的流程图。

图14是表示本发明的实施方式3所涉及的多次间歇性进行了定位动作时的电动机速度和母线电压之间的关系的图。

图15是表示本发明的实施方式4所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。

图16是表示本发明的实施方式4所涉及的指令生成部的处理流程的流程图。

图17是表示本发明的实施方式4所涉及的在加速动作时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的指令模式的例子的图。

图18是表示本发明的实施方式4所涉及的在加速开始时加速度在预定的期间维持恒定加速度，然后加速度逐渐减小，在转变为减速之后减速度逐渐增加，然后减速度在预定的期间维持恒定减速度的指令模式的例子的图。

图19是表示本发明的实施方式4所涉及的在加速开始时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的指令模式的图。

图20是表示本发明的实施方式4所涉及的在加速开始时加速度逐渐增加，在减速开始时减速度逐渐减小的指令模式的图。

图21是表示本发明的实施方式4所涉及的加速度在加速动作中及减速动作中恒定的指令模式的图。

具体实施方式

下面，基于附图详细说明本发明所涉及的定位控制装置的实施方式。此外，本发明并不限定于本实施方式。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。图1中示出了电动机1、编码器2、滚珠丝杠3、定位头4、联轴器5、放大器部7、指令生成部10及交流电源21。例如，滚珠丝杠3、定位头4、联轴器5等是与电动机1连接的机械负载。

放大器部7从指令生成部10接收指令模式即定位控制指令值11，并以追随指令值的方式，对电动机1供给电流14。放大器部7具有伺服控制部12、转换器部22、平滑电容器23、再生电阻24、再生晶体管25及逆变器部26。再生电阻24及再生晶体管25与平滑电容器23并联地连接在母线间。再生晶体管25是为了使再生电阻24通电而设置的。

电动机1由来自放大器部7的电流14进行驱动，成为定位控制的驱动源。与电动机1连接的编码器2对电动机1的位置及速度进行检测，并将检测信息13即电动机位置及速度信息输出。滚珠丝杠3通过联轴器5与电动机1连接。电动机1的旋转运动通过滚珠丝杠3而变换为平移运动，固定于滚珠丝杠3处的定位头4的运动受到控制。

在图1所示的例子中，由滚珠丝杠3、定位头4及联轴器5构成机械负载。此外，在图1中，示出了利用滚珠丝杠3而对机械负载进行定位控制的例子，但本发明并不限定于此，也可以采用同步带、齿条齿轮等其他结构，还可以将多个这些机构组合而实现机械负载的定位控制。

交流电源21对放大器部7供给交流电力。在放大器部7中，基于所供给的交流电力，以下述方式对电动机1供给电流14。连接有交流电源21的转换器部22，对从交流电源21供给的交流电力进行整流，并向母线间输出。转换器部22例如利用二极管堆而实现。受到了整流的交流电力成为利用平滑电容器23进行平滑化后的直流电源，由此在母线间生成母线电压。

如果在电动机1动作过程中母线电压过度地上升，则再生晶体管25导通(ON)，使再生电阻24消耗再生电力，而使母线电压降低。逆变器部26进行脉宽调制(PWM：pulsewidthmodulation)，基于后述的电压指令15，将用于以追随指令值的方式驱动电动机1的电流14供给至电动机1。

伺服控制部12以使得电动机1的位置追随定位控制用的定位指令值即位置指令信号11的方式，对电压指令15进行计算。电动机1的位置作为由编码器2输出的电动机检测信息13而赋予至伺服控制部12。作为对电压指令15进行计算的具体例，能够举出基于位置指令11和电动机位置13而构成反馈控制的例子，但并不限定于此，也可以并用前馈控制。放大器部7的具体例可以是伺服放大器、通用逆变器等。

指令生成部10生成定位控制用的位置指令值11，并向放大器部7输出，是本实施方式的起到中心作用的结构要素。指令生成部10基于定位控制时的移动量D、从定位开始至结束为止的时间即移动时间T、定位控制时所容许的最大的加速度即最大加速度A_max等定位动作规格信息、可动部分惯量J、平滑电容器23的电容C、后述的基准指令模式信息及对定位开始的定时进行规定的指令起动信号，生成位置指令值。

这里，可动部分惯量J是指伴随电动机1的旋转而可动的部分的惯量合计值。在图1中，成为将电动机1的转子部分惯量与定位头4、滚珠丝杠3及联轴器5的惯量合计而得到的值。另外，作为指令起动信号的具体例，能够举出由导通及截止(OFF)构成，并在从截止切换为导通的瞬间开始位置指令值的生成的例子，管理机械的动作顺序的可编程逻辑控制器等生成指令起动信号，将该指令起动信号赋予至指令生成部10。

移动量D、移动时间T、最大加速度A_max的信息能够以作为点表格而预先登记在指令生成部10内的这种形式进行存储，也能够以从可编程逻辑控制器与定位起动信号同时地对这些信息进行接收的形式给出。另外，假设可动部分惯量J及平滑电容器23的电容C的信息预先存储在指令生成部10中。

图2是表示在本发明的实施方式1中起到中心作用的指令生成部10的处理流程的流程图。以下说明图2的处理流程。

在步骤S101中，对是否是应当开始定位控制的定时进行监视。具体而言，对定位起动信号从截止切换至接通的定时进行监视。在判断为不是应当开始定位控制的定时的情况下(步骤S101：No)，则继续进行监视，在判断为应当开始定位的情况下(步骤S101：Yes)，进入步骤S102。

在步骤S102中，获取定位动作规格信息及基准指令模式信息。这里，定位动作规格信息是指构成定位指令值所需的信息，具体例为移动量D、移动时间T、最大加速度A_max。这里，移动时间表示机械负载从停止状态起开始移动、结束移动并再次变为停止状态所需要的时间，最大加速度表示机械负载、电动机1能够获得的加速度的绝对值的上限值。

另外，基准指令模式信息是指用于进行定位动作所需的信息，是对定位指令值的形状进行指定的信息。基准指令模式信息包含指令速度及指令加速度的模式信息即指令模式。图3是表示由本发明的实施方式1所涉及的基准指令模式规定的指令速度和指令加速度的例子的图。作为基准指令模式信息的具体例，如果用于定位控制的指令模式是例如如图3所示的指令速度的形状为对称三角的指令值，则指令模式是对称三角这样的信息。根据速度为对称三角这样的信息、和移动量D及移动时间T，能够唯一地对加速时间和减速时间T₁＝T/2、峰值速度vp＝2·D/T、加速度a＝4·D/T²等定位控制指令值进行规定。

此外，在图3中，图示出指令速度和指令加速度的波形，假设速度模式即指令速度表示位置指令值的微分，加速度模式即指令加速度是指对指令速度进行微分得到的信号。对指令速度进行1次积分得到的信号是定位控制的指令值。

另外，图4是表示由本发明的实施方式1所涉及的另一个基准指令模式规定的指令速度和指令加速度的例子的图。作为另一个基准指令模式信息的例子，如果用于定位控制的指令值是例如如图4所示的指令速度的形状为非对称三角的指令值，则指令模式是非对称三角这样的信息和加速动作时的加速度a。根据这些信息，能够唯一地对峰值速度vp＝2·D/T、加速时间T₁＝vp/a＝2·D/(a·T)、减速时间T₂＝T－T₁＝T－2·D/(a·D)、减速时的减速度ad＝vp/T和指令值进行规定。这里，减速度表示减速动作时的加速度的绝对值。

另外，图5是表示由本发明的实施方式1所涉及的再一个基准指令模式规定的指令速度和指令加速度的例子的图。作为再一个基准指令模式信息的例子，可以包含与如图5所示的S形加减速相伴的指令模式信息。基准指令模式信息并不限定于上述例子，只要是对用于实现下述定位控制的指令值进行规定的信息，可以是任意的，该定位控制是指从停止状态起进行加速动作、通过进行减速动作而再次达到停止状态。

在步骤S103中，对在按照由基准指令模式信息给出的位置指令值的模式，以由定位动作规格信息所指定的、预定的移动时间和预定的移动量进行定位动作的情况下预计会产生的再生电量预测值E1进行计算。具体的计算方法之一是，基于根据在步骤S102中获得的定位规格信息及基准指令模式的信息而计算出的速度指令的峰值速度vp和机械负载及电动机1的可动部分惯量J，计算为下式，

【算式1】

E1＝1/2·J·vp²…(1)

在步骤S104中，计算出在平滑电容器23中可蓄积的能量E2。作为具体的计算方法之一，举出利用平滑电容器23的电容C、使再生晶体管25变为导通的母线电压值Von、和基准母线电压值V0，计算为下式，

【算式2】

E2＝1/2·C·Von²-1/2·C·V0²…(2)

这里，基准母线电压值V0是指由转换器输出的稳态的电压值，即，将交流电源与放大器部7连接，不对逆变器施加电压指令且不使电动机动作时的母线电压值。在整流部是二极管堆的情况下，交流电源的有效电压的倍即交流电源电压的波高值与基准母线电压值相当。

例如，在交流电源为AC200伏时，交流电源的波高值即200×√2＝283伏大致为该基准母线电压V0。通过将该基准母线电压V0、平滑电容器23的电容C、使再生晶体管25变为导通的母线电压值Von也预先存储在指令生成部10中，从而能够进行步骤S104的计算。

在步骤S105中，对在步骤S103中计算出的再生电量预测值E1、和在步骤S104中计算出的可蓄积于平滑电容器23中的能量E2进行对比。如果再生电量预测值E1小于或等于在平滑电容器23中可蓄积的能量E2(步骤S105：Yes)，则进入步骤S106，否则(步骤S105：No)进入步骤S107。

在步骤S106中，作为定位控制用的指令值，选择基准指令模式作为定位控制的指令模式。

在步骤S107中，基于所赋予的定位动作规格的信息，对电动机1的峰值速度最小的指令模式进行选择。图6是表示本发明的实施方式1所涉及的、电动机1的峰值速度最小的指令速度和指令加速度的波形的图。例如，如果作为定位动作规格，是移动量D、移动时间T，并且加速度的绝对值的上限值为最大加速度A_max，则如图6所示，对始终以绝对值为最大加速度A_max的加速度进行加速动作及减速动作的速度模式及加速度模式进行选择。图6中的速度模式V(t)，在以时间t＝0开始进行定位时以下述方式表示。

【算式3】

$V\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{vp}{T_1}t& \left(0\≤t\≤T_1\right)\\ vp& \left(T_1\≤t\≤T_1+T_2\right)\\ vp-\frac{vp}{T_1}\left(t-T_1-T_2\right)& \left(T_1+T_2\≤t\≤T\right)\end{array}\right.\mathrm{...}\left(3\right)$

这里，加速时间和减速时间为T₁、恒定速度时间为T₂、恒定速度为vp，分别利用移动量D、移动时间T、最大加速度A_max以下述方式表示。

【算式4】

$T_1=\frac{1}{2}\left(T-\sqrt{T^2-4\frac{D}{A_{\max }}}\right)$

$T_2=\sqrt{T^2-4\frac{D}{A_{\max }}}...\left(4\right)$

vp＝A_max·T₁

如果步骤S106或者S107的处理结束，则进入步骤S108。在步骤S108中，针对各段时间生成在步骤S106或者S107中选择出的定位控制用指令值，使电动机动作并实际地开始进行定位动作。此外，在进入步骤S108之前，不进行电动机的动作，在步骤S106或者S107中选择定位控制用的指令值之后，在步骤S108中实际地开始进行定位控制。

这样，如果按照图2的流程图所示的处理进行定位控制，则能够减小定位动作时的消耗电量。此外，图2的流程图是对与1次定位动作相关的处理进行了说明的流程图。此外，如果在间歇性多次进行定位动作的情况下，则在完成了本次定位动作之后，再次返回至步骤S101，针对下一次定位动作也重复相同的处理。

下面说明本实施方式的效果。图7是表示本发明的实施方式1所涉及的进行了定位动作时的电动机速度和放大器部的母线电压之间的关系的典型例子的图。此外，对于下面的讨论，如图7所示，是以在加速动作中速度线性地增加，在减速动作中速度线性地减少的情况为例而进行的，但即使加速动作、减速动作采用S形指令等除了直线加减速以外的模式，也同样成立。另外，电动机速度由放大器部7以追随指令速度即速度模式的方式受到控制，因此电动机速度视为与指令速度即速度模式大致相同。

作为即将进行定位动作之前的母线电压，如果在从交流电源23对放大器部7供给交流电压之后最初进行定位动作之前，或者与上一次定位动作之间的时间充分大，则设为基准母线电压。如果进行定位动作，则采取如下动作，即，电动机1从停止状态即速度0的状态起进行加速动作，然后维持恒定速度，如果电动机1的位置接近至目标距离，则进行减速动作并停止。

此时，母线电压与是处于电动机1做功的状态即动力运行，还是处于电动机1被做功的状态即再生相应地进行变动。如果电动机1进行加速动作，则消耗电力而对电动机1及机械负载提供动能。放大器部7消耗用于对电动机1供给能量的电力，因此母线电压进行从基准母线电压值起下降的动作。如果母线电压小于或等于基准母线电压，则转换器部22以使得母线电压成为基准母线电压值的方式对电力进行供给。在机械负载的摩擦较小的情况下，由于在电动机1取得恒定速度的时间内，电动机1无需产生较大的扭矩，因此电动机1所做的功基本上视为0。因此，几乎不消耗电力。因此，在电动机1为恒定速度期间，从转换器部22供给电力，母线电压恢复至基准母线电压附近的值。如果电动机进行减速动作，则电动机1及机械负载的动能不断减小，产生再生电力。减小的动能变为再生电力，母线电压从基准母线电压值起上升。

如前所述，如果母线电压上升并达到预定的电压值即再生晶体管ON电压，则再生晶体管25导通，再生电力被再生电阻24消耗，母线电压下降至小于再生晶体管ON电压。但是，如图7所示，在虽然进行减速动作而变为再生状态，但母线电压未达到再生晶体管ON电压的情况下，再生电力不会被再生电阻24消耗。在虽然进行减速动作，但母线电压未达到再生晶体管ON电压的情况下，再生电力存储于母线间的平滑电容器23中，随着在平滑电容器23中存储再生电力，母线电压上升。在定位动作时产生的再生电量视为机械负载的动能。在减速动作时，由于从峰值速度达到至速度0的状态即停止，因此表示根据峰值速度计算的动能的(1)式，成为在定位动作时产生的再生电量预测值E1。

如果该再生电量预测值E1全部蓄积在平滑电容器23中，则再生电力不会被再生电阻24消耗。能够以何种程度在平滑电容器23中蓄积能量，能够利用(2)式进行估计。其与母线电压值为再生晶体管ON电压值时存储于平滑电容器23中的能量(＝1/2·C·Von²)、和母线电压值为基准母线电压值时存储于平滑电容器23中的能量(＝1/2·C·V0²)之间的差相当。即，表示在母线电压从基准母线电压起上升至再生晶体管ON电压为止的情况下，能够存储的能量的值。

对利用(1)式计算的在本次定位动作时产生的再生电量预测值E1、和利用(2)式计算的在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2进行比较，在E1小于E2的情况下，在定位动作时产生的再生电量，在本次定位动作中不会被再生电阻24消耗，而是全部存储于平滑电容器23中。存储于平滑电容器23中的再生电量能够在下一次定位动作时进行再利用。定位动作所需的电量由电动机输出部分的电量和损耗部分的电量构成。在使用了伺服电动机这样的高效率的电动机1的情况下，在这2部分的电量中，电动机输出部分的电力是支配性的。电动机输出部分的电力主要在加速动作中成为电动机1及机械负载的动能。

在图2的步骤S105中，在判断为进入步骤S106的情况下(步骤S105：Yes)，即使利用基准指令模式进行定位动作，在加速动作中由电动机1赋予至机械负载的动能也不会被浪费，因此，定位动作时的消耗电量小。通过选择在基准指令模式中具有减小冲击、振动的效果的S形指令等，从而还具有下述效果，即，能够在一定程度上兼顾消耗电量的削减和减小振动冲击并进行定位控制。

另一方面，在图2的步骤S105中，在判定为在本次定位动作时产生的再生电量预测值E1比可蓄积于平滑电容器23中的能量值E2大的情况下(步骤S105：No)，在进行了定位动作时，再生电力无法完全存储于平滑电容器23中，其一部分被再生电阻24消耗。被再生电阻24消耗的再生电力会变为热量，无法在下一次定位动作时进行再利用。尽量减小被再生电阻24消耗而无法进行再利用的电量，等同于对在定位动作时的消耗电量进行削减。再生电量是电动机1及机械负载的动能，因此，使动能尽量小、即在给定了作为加速度的上限值的最大加速度A_max的条件下峰值速度尽量小的指令模式，即由(3)式表示的指令模式，能够尽量减小被再生电阻24消耗的再生电量，使定位动作时的消耗电量变小。

关于由(3)式所表示的指令模式，为了在预定的移动时间T移动预定的移动量D，始终以最大加速度A_max进行加速动作，在维持了预定的恒定速度时间之后，始终以最大加速度﹣A_max进行减速动作。假设如果不采用加速度的上限值，则在以移动时间T移动移动量D的指令模式中，速度最小的指令模式是从时间0即起动时至时间T为止以速度D/T进行移动的指令模式。该指令模式是加速时间及减速时间均为0。然而，作为这样的指令模式，由于加速度会变得无限大，因此在加速度具有上限值的情况下，不可能实现这样的指令模式。

因此，为了一边使加速度的绝对值小于或等于A_max，一边以在预定的移动时间T内移动预定的移动量D、峰值速度变为最小的方式进行定位，需要以尽量短的时间进行加速动作，以尽量短的时间进行减速动作，即以最大加速度A_max进行加速动作和减速动作。在该指令模式是由(3)式表示的指令模式、加速度具有上限值的情况下，成为使得峰值速度最小的指令模式。

此外，本实施方式中对下述例子进行了说明，即，在对平滑电容器23中可蓄积的能量值E2进行计算的情况下，根据平滑电容器23的电容C、使再生晶体管25变为导通的母线电压值Von、基准母线电压V0的信息并利用(2)式的计算式进行了计算。因此，如果在放大器部7中没有变更，则通过(2)式得到的计算值不变，因此，可以将与放大器部7对应的、在平滑电容器23中可蓄积的能量值利用(2)式而预先进行计算，并将该值存储于指令生成部10，获得该值并进行处理。

实施方式2.

在实施方式1中，说明了为了计算出在平滑电容器23中可蓄积的再生电量而利用(2)式进行计算的例子，但并不限定于此。在本实施方式中，说明利用除了(2)式以外进行计算的例子。

图8是表示本发明的实施方式2所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。图8的框图与图1的框图类似，对于标注相同标号的部位，作为基本上进行相同动作的结构而省略说明。与图1不同的部分是指令生成部10。图1的指令生成部10将可动部分惯量J、平滑电容器23的电容C的信息输入，或者预先进行存储，与其相对，在可动部分惯量J、平滑电容器23的电容C的基础上，图8的指令生成部10还输入比1大的校正系数G的信息，或者预先存储于指令生成部10中。对该校正系数G的详情内容在后面进行叙述。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的指令生成部10的处理流程的流程图。图9的流程图与图2的流程图类似。对于标注有相同标号的部位，作为基本上进行相同处理的结构而省略说明。

图9的流程图与图2的流程图不同的部分在于将图2的步骤S104在图9中置换为步骤S104b这一点。在步骤S104b中，利用平滑电容器23的电容C、再生晶体管ON电压Von、基准母线电压V0及校正系数G(＞1)而计算出存储于平滑电容器23的能量值E2。利用这些信息，如下面的(5)式所示，计算出在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2。

【算式5】

E2＝(1/2·C·Von²-1/2·C·V0²)·G…(5)

在步骤S104b的处理结束后，进入步骤S105及其以后的处理。步骤S105及其以后的处理与实施方式1的图2相同，因此省略说明。如果按照图9的处理进行定位控制，则能够使定位动作时的消耗电量变小。

在本实施方式中，也在实际地进行定位动作之前，计算出利用基准指令模式进行动作的情况下的再生电量预测值E1，通过该再生电量预测值E1和存储于平滑电容器23的能量值E2的对比结果，而对定位控制用的指令值进行选择。这一点与实施方式1相同，因此能够得到使定位动作时的消耗电量变小的效果。

对在实施方式1中无法得到而在本实施方式中能够得到的效果进行说明。实施方式2与实施方式1的不同点在于，取代(2)式而利用(5)式进行在平滑电容器23中可蓄积的能量值的计算。这里，由于(5)式和(2)式仅校正系数G倍不同、且G＞1，因此与利用(2)式计算出的值相比，在本实施方式中能够将存储于平滑电容器23的能量计算得较大。利用图10及图11对其物理含义进行说明。

图10是表示按照没有恒定速度时间，即，在加速动作刚结束之后进行减速动作的指令模式而进行了定位动作时的电动机1的速度和母线电压之间的关系的图。如实施方式1中所述那样，如果电动机1进行加速动作，则电动机1消耗电力，因此母线电压下降，相反地，如果进行减速动作，则电动机1变为再生状态，因此母线电压上升。

如果如图10所示在加速动作刚结束之后开始进行减速动作，则在加速动作中母线电压下降，因此减速动作开始时的母线电压成为比基准母线电压V0小的值。从开始进行减速动作的时刻起产生再生电力，母线电压开始上升。在平滑电容器23中能够蓄积的能量值依赖于母线电压所取的电压的平方差。在(2)式中，作为再生晶体管ON电压Von和基准母线电压V0的平方差而示出。如果该差较大，则能够存储更大的能量，相反地，如果该差较小，则仅能够与其相对应地存储能量。然而，在图10的情况下，减速动作开始时的母线电压为比基准母线电压V0小的值，因此，能够将比由(2)式表示的值大的能量蓄积在平滑电容器23中。

另外，图11是表示在机械负载的摩擦较大的情况下，以存在恒定速度时间的指令模式进行了定位动作时的电动机速度和母线电压之间的关系的图。如前所述，在进行加速动作时母线电压变小，在进行减速动作时母线电压变大，这一点相同。在电动机1所消耗的电力的一部分中包含电动机输出部分的消耗电力。电动机输出利用电动机扭矩和电动机速度的积来表示。如果机械负载的摩擦较小，则在速度恒定时电动机扭矩大致变为0，电动机1的输出也大致变为0。由此，电动机1几乎不消耗电力。然而，如果机械负载的摩擦较大，则在速度恒定的情况下，机械负载的摩擦成为要因，电动机扭矩也变大，电动机输出不再为0。因此，电动机驱动装置消耗电力，在电动机1为恒定速度的情况下、以及在即将开始减速动作之前，表示出母线电压变得比基准母线电压V0小的动作。

如图10及图11中所示，在即将进行减速动作之前的母线电压比基准母线电压V0小的情况下，在减速动作时能够存储比利用(2)式计算的在平滑电容器23中可存储的能量值大的再生电量。因此，通过如(5)式所示，对利用(2)式计算的能够存储于平滑电容器23的能量值乘以校正系数G(＞1)，从而能够更准确地估计该状况下的能够存储于平滑电容器23中的能量值。

这里，能够想到将校正系数G，例如作为预先对进行定位动作时的即将开始减速动作之前的母线电压值进行测定、根据该母线电压值而计算的在平滑电容器23中可蓄积的能量值，与利用(2)式计算的在平滑电容器23中可蓄积的能量值之间的比值而进行决定。根据母线电压值计算的在平滑电容器23中可蓄积的能量值，是指取代基准母线电压而将即将开始减速动作之前的母线电压值代入并计算得到的值。

在本实施方式中，在定位起动之前，对在本次定位动作时所产生的再生电量、在平滑电容器23中可蓄积的能量进行计算，根据它们的对比结果而区分使用定位指令模式这一点是相同的，因此具有与实施方式1相同的效果。并且，根据本实施方式，与实施方式1相比，能够更准确地对存储于平滑电容器23的能量进行估计，因此具有能够选择对削减定位动作时的消耗电量有利的指令值的效果。

实施方式3.

在实施方式1及2中，说明了基于基准母线电压V0而计算出在平滑电容器23中可蓄积的再生电量的例子，但即使不使用基准母线电压V0，也能够计算出在平滑电容器23中可蓄积的能量E2，在本实施方式中进行对这种情况的说明。

图12是表示本发明的实施方式3所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。图12的框图与在实施方式1中说明的图1的框图及在实施方式2中说明的图8的框图类似，关于标注有相同标号的部位，作为基本上进行相同动作的结构而省略说明。图12与图1及图8的不同点在于，在图12中具有母线电压检测电路27，所检测出的母线电压值28(Vdc)被输入至指令生成部。

图13是表示本发明的实施方式3所涉及的指令生成部10的处理流程的流程图。图13的流程图与在实施方式1中说明的图2的流程图及在实施方式2中说明的图9的流程图类似。针对标注有相同标号的部位，作为基本上进行相同处理的结构而省略说明。

图13的流程图与图2的流程图不同的部分在于，在进行步骤S103的处理之后，在步骤S110中，进行利用母线电压检测电路27对母线电压值Vdc进行检测的处理这一点。然后，在步骤S104c中，使用所检测出的母线电压值28(Vdc)，对在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2进行计算。具体的计算是下面的(6)式。

【算式6】

E2＝1/2·C·Von²-1/2·C·Vdc²…(6)

(6)式与(2)式的不同点在于，基准母线电压V0被置换成母线电压Vdc。另外，如在实施方式2中说明所述，可以在对(6)式进一步乘以校正系数G(＞1)，计算出在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2。即，可以作为下面的(7)式而计算E2。

【算式7】

E2＝(1/2·C·Von²-1/2·C·Vdc²)·G…(7)

在步骤S104c的处理结束后，执行步骤S105及其以后的处理。对于步骤S105及其以后的处理，进行在实施方式1中已说明的步骤S105及其以后的处理。按照图13的处理，如果进行定位控制，则能够使定位动作时的消耗电量变小。

在本实施方式中，也在实际进行定位动作之前，对利用基准指令模式进行了动作的情况下的再生电量预测值E1进行计算，根据它和存储于平滑电容器23中的能量值E2之间的对比结果，对定位控制用的指令值进行选择。这一点与实施方式1相同，因此，得到使定位动作时的消耗电量变小这样的效果。

针对在实施方式1及2中无法得到而在本实施方式中能够得到的效果进行说明。图14是表示本发明的实施方式3所涉及的多次间歇性地进行了定位动作时的电动机速度和母线电压之间的关系的图。具体而言，在图14的例子中，表示出2次间歇性进行了定位动作时的电动机速度和母线电压之间的关系。利用图14说明本实施方式的效果。

如实施方式1及2中所述，如果进行定位动作，则在加速动作时、恒速动作时电动机1会消耗电力，因此母线电压呈比基准母线电压V0小的母线电压，这期间，放大器部7的转换器部22对逆变器部26供给电力。另一方面，在减速动作时变为再生状态，从减速动作开始时起，机械负载、电动机1的动能存储于平滑电容器23，其结果，母线电压上升。定位控制从停止状态起达到一定速度，然后再次变为停止状态，因此动能在加速动作开始时即定位开始时、及减速动作结束时即定位结束时为0。然而，由于在加速动作中母线电压比基准母线电压V0小的状态时，从转换器部22接受电力的供给，因此定位动作结束时的母线电压通常比定位动作开始时的母线电压大。在间歇性进行定位动作的情况下，进行某个定位动作即图14的定位动作X，在暂时维持为停止状态之后，开始另一个定位动作即图14的定位动作Y。在该停止状态中，为了维持停止状态，在电动机1中需要流过较小的电流。如果在电动机1中流过电流，则在电动机1的绕组电阻产生损耗，并消耗电力，因此，母线电压逐渐下降。如果停止状态较长，则母线电压下降至基准母线电压V0，但如图14所示，如果停止状态的期间较短，则在下降至基准母线电压V0之前，就开始下一次定位动作。这样，开始进行定位动作Y时的母线电压变得比基准母线电压V0大，与其相对应地，再生晶体管ON电压Von和定位动作开始时的母线电压的差变小。由此，在进行定位动作Y时，与母线电压从基准母线电压V0起开始进行定位动作时相比，存储于平滑电容器23的能量变小。

在图13的流程图中，通过在步骤S110中获得定位动作即将起动之前或者定位动作起动时的母线电压Vdc，在步骤S104c中利用(6)式或(7)式计算出在平滑电容器23中可蓄积的能量值，从而能够准确地计算出在如图14所示的情况下存储于平滑电容器23的能量值E2。

例如在将如下状况考虑在内的情况下如(7)式所示乘以校正系数G。即，是下述情况等，在定位动作起动时以前，需要决定是否利用基准指令模式进行定位动作，作为母线电压的实测数据，仅能得到定位动作起动时的母线电压Vdc，但实际上平滑电容器23所存储的能量依赖于减速动作开始时的母线电压。因此，由于从定位动作起动时至减速动作开始时为止的加速动作所导致的母线电压下降，平滑电容器23所能存储的能量增大，因此考虑乘以校正系数G。

由此，能够更准确地判定在定位动作时产生的再生电量是否会被再生电阻24消耗。因此，能够在给定的定位动作规格下，以有利于削减消耗电量的方式，适当地选择是利用基准指令模式进行定位动作，还是利用峰值速度最小的指令模式进行定位动作，得到下述效果，即，能够选择对削减定位动作时的消耗电量有利的指令值。

实施方式4.

实施方式1、2及3中，将基准指令模式信息输入，求出在按照基准指令模式生成了本次定位动作的指令值的情况下所预测的再生电量预测值E1，基于再生电量预测值E1和在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2的对比结果而选择指令值，并且执行了定位控制。在本实施方式中对下述结构进行说明，即，作为基准指令模式，使用某个指令值，从而能够进一步削减定位控制时的消耗电量。

图15是表示本发明的实施方式4所涉及的定位控制装置的整体结构的框图。图15存在与图1的框图共通的部分，对与图1相同的部分省略说明。图15与图1的框图的不同点在于，向指令生成部10不输入来自外部的基准指令模式信息，而是指令生成部10保存在下面进行说明的预定的基准指令模式。

图16是表示本发明的实施方式4所涉及的指令生成部10的处理流程的流程图。图16的流程图存在与图2的流程图共通的部分，对与图2相同的部分省略说明。图16的流程图与图2的流程图不同的处理在于将图2的步骤S102置换为步骤S102b及步骤S102c这一点。

在步骤S102b中，作为定位动作规格信息，将移动量D、移动时间T、最大加速度A_max输入。

然后，在步骤S102c中，将基准指令模式设为如下指令模式，即，在加速开始时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的指令模式，或者在加速开始时加速度在预定的期间维持恒定加速度即最大加速度，之后加速度逐渐减小，在转变为减速之后减速度逐渐增加，然后减速度在预定的期间维持恒定减速度即最大减速度的指令模式。这里，最大减速度是负的最大加速度。

在加速开始时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的指令模式的具体例是图17所示的指令模式，该加速度的算式表示为下面的(8)式。

【算式8】

$\begin{array}{cc}A\left(t\right)=-\frac{2A_p}{T}\left(t-\frac{T}{2}\right)& (0\≤t\≤T)\end{array}...\left(8\right)$

这里，A_p是加速动作开始时的加速度、减速动作时的结束后的减速度，使用移动量D和移动时间T，表示为下式，

【算式9】

$A_p=\frac{6D}{T^2}...\left(9\right)$

另外，关于按照指令模式能够由(8)式表示的加速度进行定位时的峰值速度vp，能够作为将(8)式从时间0至时间T/2为止进行积分所得到的值进行计算，因此为下式，

【算式10】

vp＝A_p·T/4…(10)

这里，加速动作开始时加速度逐渐减小，减速开始时减速度增加的指令模式并不限定于(8)式。在(8)式中加速动作开始时加速度线性地逐渐减小，减速开始时减速度线性地增加，但无需限定于直线，可以是余弦(cos)曲线等与时间t相关的三角函数、或由与时间t相关的高阶多项式所表示的曲线等。

在加速开始时加速度在预定的期间维持恒定加速度即最大加速度，然后加速度逐渐减小，在转变为减速之后减速度逐渐增加，然后减速度在预定的期间维持恒定减速度即最大减速度，上述这样的指令模式的具体例是图18所示的指令模式，其加速度由下面的(11)式表示。

【算式11】

$A\left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}+A_{\max }& (0\≤t\≤T_1)\\ -\frac{2A_{max}}{T-2T_1}(t-T_1)+A_{max}& (T_1\≤t\≤T-T_1)\\ -A_{max}& (T-T_1\≤t\≤T)\end{array}\right.\mathrm{...}\left(11\right)$

其中，

【算式12】

$T_1=\frac{T}{2}-\frac{\sqrt{3(T^2-4D/A_{max})}}{2}...\left(12\right).$

另外，关于按照指令模式能够由(11)式表示的加速度进行定位时的峰值速度vp，能够作为将(11)式从时间0至时间T/2为止进行积分而得到的值进行计算，因此为下式，

【算式13】

$vp=\frac{1}{2}\·\left(\frac{T}{2}+T_1\right)\·A_{\max }...\left(13\right)$

另外，在加速开始时加速度在预定的期间维持恒定加速度即最大加速度，然后加速度逐渐减小，在转变为减速之后减速度逐渐增加，然后减速度在预定的期间维持恒定减速度即最大减速度，上述这样的指令模式并不限定于(11)式。在(11)式中，加速度线性地逐渐减小，或者减速动作开始时加速度线性地逐渐减小，减速开始时减速度线性地增加，但无需限定于直线，可以是余弦曲线等与时间t相关的三角函数、或由与时间t相关的高阶多项式表示的曲线等。

步骤S103及其以后进行与实施方式1相同的处理。另外，与实施方式2、3相同地，也可以取代步骤S104而执行步骤S104b或步骤S104c的处理。

下面，说明本实施方式的效果。本实施方式也与实施方式1、2、3相同，在定位起动之前对在本次定位动作时所产生的再生电量进行预测，对该预测值E1和在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2进行对比，在再生电量预测值E1较大的情况下，选择在给定的定位条件下峰值速度最小的指令模式，这一点是相同的。由此，得到下述效果，即，使无法再利用的被再生电阻24消耗的再生电量最小化，减小定位动作时的消耗电量。

作为基准指令模式，如以利用(8)式表示的图17、利用(11)式表示的图18等为代表所示的那样，通过使用下述指令模式，能够进一步减小定位控制时的消耗电量，即，在加速开始时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的指令模式，或者在加速开始时加速度在预定的期间维持恒定加速度即最大加速度，然后加速度逐渐减小，在转变为减速之后减速度逐渐增加，然后，减速度在预定的期间维持恒定减速度即最大减速度的指令模式。

即，根据本实施方式，与在实施方式1、2及3中说明的情况相比，在图16的步骤S105中，在判断为在定位动作时产生的再生电量预测值E1小于或等于在平滑电容器23中可蓄积的能量值E2时，能够进一步减小定位控制时的消耗电量。下面说明其理由。

定位动作时所需的消耗电量由电动机1的输出部分的电量和损耗部分的电量构成。在加速动作中，电动机1的输出变为电动机1及机械负载的动能。并且，在减速动作中，该动能变为再生电量的情况如实施方式1、2及3中所述。在定位动作时所产生的再生电量全部蓄积在平滑电容器23中的情况下(步骤S105：Yes)，从图16的步骤S105进入步骤S106。如果定位动作时所产生的再生电量全部蓄积于平滑电容器23中，则在下一次定位动作时，由于能够对该再生电量进行再利用，因此进入步骤S106的情况下，能够认为电动机1的输出部分的电量在定位动作时合计为0。

另一方面，在进行定位动作时伴随着加速动作及减速动作。为了进行加速动作及减速动作，需要使电动机1产生扭矩，为了产生扭矩需要在电动机1中流过电流。如果在电动机1中流过电流，则会产生损耗，因此，通过在进入步骤S106的情况下以尽量减小损耗的方式构成指令模式，从而能够进一步减小定位动作时的消耗电量。

损耗之中作为较大的要因的是，由于在电动机绕组电阻中流过电流而产生的铜损。定位动作中在电动机绕组电阻中产生的铜损，使用在定位动作中流过电动机1的电流I(t)，由下式表示，

【算式14】

$R{\∫}_0^{T}I{\left(t\right)}^{2}dt...\left(14\right)$

并且，在将a(t)作为电动机加速度的情况下，电动机1及机械负载的运动方程式

【算式15】

J·a(t)＝Kt·I(t)…(15)

(J：电动机及机械负载的可动部分的惯量、a(t)：电动机加速度、Kt：电动机扭矩常数)成立，因此电流与加速度成正比关系。关于利用以预定的移动时间T移动预定的移动量D的指令模式使上述的(14)式最小化的情形，由(8)式表示。该指令模式的特征是，在加速开始时加速度逐渐减小，减速开始时的负的加速度即减速度逐渐增加，利用该动作能够得到减小铜损的效果。

利用图19、图20及图21所示的3个指令模式，对该效果进行说明。图19是下述指令模式，即，加速动作初期(0≤t≤T/4)的加速度为α，加速动作末期(T/4＜t≤T/2)加速度减小变为α/2，减速动作初期(T/2＜t≤3/4·T)的减速度为α/2，减速动作末期(3/4·T＜t≤T)减速度增大，减速度变为α。另外，这里，t是表示时间的参数。在该指令模式下进行移动的量与由速度模式从移动时间0至移动时间T所包围的量相等，因此，在根据该指令模式进行定位动作时的移动量变为7/32·α·T²。为了移动希望的移动量D，加速度α为α＝32/7·D/T²。另外，此时定位时间T中的平均加速度绝对值变为下式，

【算式16】

(α·T/4+(α/2)·T/4+(α/2)·T/4+α·T/4)/T＝24/7·D/T²…(16)

另一方面，图20与图19的指令模式相反，是下述指令模式，即，加速动作初期(0≤t≤T/4)的加速度为β/2，加速动作末期(T/4＜t≤T/2)加速度变大而变为β，减速动作初期(T/2＜t≤3/4·T)的减速度为β，减速动作末期(3/4·T＜t≤T)减速度变小，减速度变为β/2。按照该指令模式，在进行定位动作时为了使移动量为希望的移动量D，加速度β为β＝32/5·D/T²。另外，此时定位时间T中的平均加速度绝对值变为24/5·D/T²。

另外，图21是在加速动作中及减速动作中分别以恒定的加速度γ及减速度γ进行定位动作的指令模式。按照该指令模式，在进行定位动作时，为了使移动量为希望的移动量D，加速度γ为γ＝4·D/T²。定位时间T中的平均加速度绝对值也为4·D/T²。

图19、20及21所示的指令模式均是用于在希望的移动时间T以希望的移动量D进行定位动作的指令模式。对按照各自进行定位动作时的指令模式执行了定位动作时的铜损进行对比。将按照图19、20及21所示的指令模式分别进行了定位动作时的铜损分别由L1、L2及L3表示。根据运动方程式，进行定位动作时的电流I(t)能够表示为I(t)＝J/K_t·A(t)。其中，J：机械负载及电动机的惯量、K_t：电动机的扭矩常数即在单位电流流过电动机时所产生的扭矩、A(t)：指令模式的加速度。

此时，使用电动机1的绕组电阻R，通过下述算式对L1、L2及L3进行计算。

【算式17】

【算式18】

【算式19】

$L3={\∫}_0^{T}R\·I{\left(t\right)}^{2}dt=16\·\frac{R\·J^2\·D^2}{{K_1}^2\·T^3}...\left(19\right)$

即，在以相同移动量D、相同移动时间T进行定位时，减小铜损的效果较大的是下述指令模式，即，如图19所示，加速动作中加速度随着时间的经过而减小，减速动作中减速度随着时间的经过而增加。这不是仅在图19的指令模式中所能观察到的性质，而是在加速动作时加速度逐渐减小、减速动作时减速度逐渐增加的模式中共通地观察到的性质。在以同一移动时间T移动同一移动量D时，通过在加速动作初期采用较大的加速度，从而能够在刚开始定位之后得到较大的速度，通过在减速动作末期采用较大的减速动作，从而能够在速度即将变为0的减速停止之前得到较大的速度。由此，为了以一定移动时间对一定移动量进行定位，在定位时间中利用较小的速度即可。加速度是速度的变化率即速度的微分，因此如果速度较小，则即使将其变化率即加速度的绝对值在移动时间中平均地设定得较小，也能够在预定的移动时间T内移动预定的移动量D。实际上，在图19、图20、图21所示的指令模式的例子中，图19所示的指令模式的平均加速度最小。由于电动机加速度与电动机电流为正比关系，因此通过采用这样的指令模式，从而使定位时间中的电流也平均地变小，其结果，具有减小定位控制中的铜损这样的效果。

这里，如果使用像(8)式所代表的这样，在加速开始时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的指令模式，则在定位动作中的加速度超过最大加速度A_max的情况下，设为下述指令模式，即，如(11)式所示，在加速开始时加速度以一定时间维持最大加速度，然后逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加，然后减速度以一定时间维持最大加速度。这样的指令模式在以同一移动时间T进行移动时，通过在加速动作初期采用较大的加速度，从而能够在刚开始定位之后得到较大的速度，通过在减速动作末期采用较大的减速动作，从而能够在使加速度的最大值小于或等于最大加速度A_max的同时，实现直至速度即将变为0的减速停止之前得到较大的速度。

在以上所说明的实施方式1～4中，以使用旋转型电动机作为电动机1，利用滚珠丝杠3将旋转运动变换为平移运动而对机械负载进行定位控制的情况为例进行了说明，但在使用线性电动机这种在直线方向上产生动力的电动机而对机械负载进行定位控制的情况下，也同样能够适用。

另外，在图1、图8、图12及图15中，以在定位控制装置中仅设置1个平滑电容器23为例进行了说明，但也可以是在母线间并联地设置多个平滑电容器的结构。在该情况下，只要将多个平滑电容器的电容的合成值作为平滑电容器23的电容而进行计算即可。例如在将电容为C1和C2的2个平滑电容器并联连接在母线间的情况下，如果将平滑电容器23的电容计算为C＝C1·C2/(C1+C2)，则能够同样地实施上述实施方式1～4。

并且，本发明并不限定于上述实施方式，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形。另外，在上述实施方式中包含各阶段的发明，通过适当地对公开的多个构成要素进行组合而能够提取出各种发明。例如，在即使从实施方式所示的所有构成要素删除几个构成要素，也能够解决发明内容一栏中所述的课题，能够得到发明效果一栏所述效果的情况下，能够将删除了该构成要素而得到的结构作为发明而提取出。并且，还可以适当地对不同的实施方式中的构成要素进行组合。

工业实用性

如上所述，本发明所涉及的定位控制装置有助于减小在使用电动机对机械负载进行定位控制时的消耗电量，特别是适用于具有设置了平滑电容器的放大器部的定位控制装置。

标号的说明

1电动机、2编码器、3滚珠丝杠、4定位头、5联轴器、6电动机控制装置、7放大器部、10指令生成部、13检测信息、14电流、15电压指令、21交流电源、22转换器部、23平滑电容器、24再生电阻、25再生晶体管、26逆变器部、27母线电压检测电路、28检测出的母线电压值(Vdc)。

Claims (12)

1.一种定位控制装置，其具有放大器部和指令生成部，其中，

该放大器部具有：转换器，其对交流电源进行整流而向母线间输出；平滑电容器，其对所述转换器的输出进行平滑化而生成母线电压；再生电阻及再生晶体管，它们连接在所述母线间；以及逆变器，其供给对电动机进行驱动的驱动电流，

该指令生成部基于指令速度及指令加速度的模式信息即指令模式，生成与所述电动机连接的机械负载的定位控制用的位置指令值，

该定位控制装置的特征在于，

所述逆变器连接在所述母线间，基于所述位置指令值而供给所述驱动电流，

所述指令生成部求出在定位动作的开始前根据所述指令模式而预测的再生电量预测值、和在所述平滑电容器中可蓄积的能量值，基于两者的对比结果，决定在所述定位动作中是否使用基于所述指令模式的所述位置指令值。

2.根据权利要求1所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部在所述再生电量预测值比所述能量值大的情况下，将在对加速度的绝对值赋予了上限值的条件下所述电动机的峰值速度最小的所述位置指令值在所述定位动作中使用。

3.根据权利要求1或2所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部在所述再生电量预测值小于或等于所述能量值的情况下，将基于所述指令模式的所述位置指令值在所述定位动作中使用。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述放大器部具有伺服控制部，该伺服控制部基于所述位置指令值和所述电动机的位置而输出指令信号，

所述逆变器基于所述指令信号而供给所述驱动电流。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部利用所述机械负载及所述电动机的可动部分的惯量J、和基于所述指令模式的峰值速度vp，按下述算式求出所述再生电量预测值：

【算式1】

1/2·J·vp²。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部利用所述平滑电容器的电容C、使所述再生晶体管变为导通的电压值Von、和表示由所述转换器输出的稳态的所述母线电压的值的基准母线电压V0，按下述算式求出所述能量值：

【算式2】

1/2·C·Von²-1/2·C·VO²。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部利用所述平滑电容器的电容C、使所述再生晶体管变为导通的电压值Von、表示由所述转换器输出的稳定的所述母线电压的值的基准母线电压V0、和比1大的常数G，按下述算式求出所述能量值：

【算式3】

G·(1/2·C·Von²-1/2·C·VO²。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部利用所述平滑电容器的电容C、使所述再生晶体管变为导通的电压值Von、和所述定位动作的开始时的母线电压Vdc，按下述算式求出所述能量值：

【算式4】

1/2·C·Von²-1/2·C·Vdc²。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令生成部利用所述平滑电容器的电容C、使所述再生晶体管变为导通的电压值Von、所述定位动作的开始时的母线电压Vdc、和比1大的常数G，按下述算式求出所述能量值：

【算式5】

G·(1/2·C·Von²-1/2·C·Vdc²)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令加速度的模式是在加速开始时加速度逐渐减小，在减速开始时减速度逐渐增加的模式。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述指令加速度的模式是在加速开始时加速度在预定的期间维持恒定加速度，然后加速度逐渐减小，在转变为减速之后减速度逐渐增加，然后减速度在预定的期间维持恒定减速度的模式。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的定位控制装置，其特征在于，

所述平滑电容器由在所述母线间并联连接的多个电容器构成。