隨著自適應(yīng)控制理論的發(fā)展和微處理機(jī)在船舶上的應(yīng)用，出現(xiàn)了自適應(yīng)自動(dòng)操舵儀。它是把具有自適應(yīng)操舵程序的模塊并入機(jī)電式自動(dòng)操舵儀而成。自適應(yīng)自動(dòng)操舵儀在船舶的載貨和航速等狀態(tài)或風(fēng)、浪、流等航行環(huán)境發(fā)生變化而引起船舶操縱性能變化時(shí)，能感測這些變化并按事先設(shè)定的性能指標(biāo)自動(dòng)調(diào)整控制參數(shù),使自動(dòng)操舵儀保持在良好狀態(tài)。因此,自適應(yīng)自動(dòng)操舵儀不但能減少人工操作，提高航行安全性，而且還有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，一般它比機(jī)電式自動(dòng)操舵儀可節(jié)省燃料約1%。
將比例-積分-微分控制器(簡稱PID控制器)應(yīng)用在自動(dòng)操舵儀上,由電子線路對偏航信號(hào)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)操舵。舵機(jī)的控制信號(hào)有三種:①與偏航角成比例的偏舵角信號(hào)，用以使船首返回原航向，對重載船取比例小些的。②與偏航角對時(shí)間的積分成比例的信號(hào)，用以抵消不對稱偏航，又稱壓舵，按風(fēng)浪實(shí)際情況調(diào)整。③與偏航角對時(shí)間的微分(導(dǎo)數(shù))成比例的信號(hào)，用以克服由慣性引起的偏航，又稱反舵角，對重載船取微分作用強(qiáng)、給舵快些的。 PID控制器使操舵性能有很大提高，滿足了船舶大型化、快速化對自動(dòng)操舵儀提出的要求。機(jī)電式自動(dòng)操舵儀目前被廣泛使用于各種類型船舶上,但他有兩個(gè)缺點(diǎn):①當(dāng)船舶裝載、航速等狀態(tài)或風(fēng)、浪、流等航行環(huán)境發(fā)生變化，船舶的操縱性能隨之發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)操舵儀的控制特性不能隨之自動(dòng)作相應(yīng)變化。要保持自動(dòng)操舵儀的良好性能，在很大程度上取決于駕駛員對船舶本身及外界干擾的正確判斷，用人工對自動(dòng)操舵儀的控制參數(shù)如靈敏度、比例系數(shù)或微分系數(shù)等進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣既不方便，又很難調(diào)節(jié)到良好狀態(tài)。②為了提高船的航向保持的精度，自動(dòng)操舵儀對偏航信號(hào)非常敏感，因而操舵頻繁且舵的擺動(dòng)幅度較大。這樣，不僅增加操舵的能源消耗和舵機(jī)磨損，還將引起水阻力的增加，導(dǎo)致船速降低，影響經(jīng)濟(jì)效益。
