O atrito em válvulas de controle do tipo mola/diafragma pneumática, geram variabilidade nas malhas de controle e impactam na qualidade do produto final, acelerando o desgaste dos equipamentos e aumentando o desperdício de energia e matéria prima. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um posicionador digital para válvulas do tipo mola/diafragma pneumáticas. O posicionador foi utilizado para compensar o atrito e melhorar a malha de controle de vazão. No desenvolvimento foi utilizado um hardware FPGA comercial. Foram utilizados quatro modelos de atrito para a sintonia do controlador do posicionador digital, os modelos utilizados foram o de Kano, o de Karnopp, o de He e o de GMS. O posicionador foi testado utilizando a Planta Piloto de Vazão do Laboratório de Controle de Processos Industriais (LCPI), que utiliza equipamentos de classe industrial. Foram realizados experimentos em malha aberta e em malha fechada. Para os experimentos em malha aberta foram levantados as curvas de assinatura da válvula sem a compensação do atrito e com a compensação, sendo possível realizar uma comparação, outro experimento realizado em malha aberta foi a inserção de um sinal aleatório utilizando o posicionador digital com a compensação do atrito. Para os experimentos em malha fechada foram realizados os controles da vazão no modo servo e no modo regulatório, os resultados obtidos do posicionador foram comparados com o tipo de compensação CR2 e com uma configuração sem o posicionador e sem a compensação do atrito. Os resultados demonstraram que o posicionador foi capaz de compensar o atrito da válvula de controle pneumática.

Friction in pneumatic spring/diaphragm control valves generates variability in the control loops and impacts the quality of the final product, accelerating equipment wear and increasing the waste of energy and raw materials. This work presents the development of a digital positioner for pneumatic spring/diaphragm valves, the positioner was used to compensate friction and improve the flow control loop. In the development a commercial FPGA hardware was used. Four friction models were used to tune the digital positioner controller, the models used were Kano, Karnopp, He and GMS. The positioner was tested using the Flow Pilot Plant of the Industrial Process Control Laboratory (LCPI), which uses industrial grade equipment. Experiments were carried out in open loop and in closed loop. In the open loop experiments the signature curves of the valve were raised without friction compensation and with compensation, making it possible to carry out a comparison, another experiment carried out in open loop was the insertion of a random signal using the digital positioner with friction compensation. In the closed-loop experiments, flow controls were performed in servo mode and in regulatory mode, the results obtained from the positioner were compared with the type of compensation CR2 and with a configuration without positioner and without friction compensation. The results demonstrated that the positioner was able to compensate for the friction of the pneumatic control valve.