控制器接收到传感器传来的信号后，会根据预设的控制算法进行计算。常见的控制算法是比例 - 积分 - 微分（PID）控制。在 PID 控制中，比例环节（P）根据船舶偏离航向的程度产生一个与偏差成正比的控制信号，使舵机动作，快速纠正航向偏差；积分环节（I）用于消除稳态误差，它对偏差进行积分运算，当船舶长时间存在小幅度的航向偏差时，积分环节会产生一个逐渐增大的控制信号，进一步纠正航向；微分环节（D）则根据航向偏差的变化率来调整控制信号，例如当船舶突然受到较大外力干扰，航向偏差变化率较大时，微分环节可以使舵机更快地做出反应。

舵机根据控制器发出的信号来转动舵叶。当控制器发出向左转舵的信号时，舵机带动舵叶向左转动，使船舶产生一个向右的转动力矩，从而使船舶回到设定的航向上。

自动舵主要由控制器、舵机、传感器等部分组成。传感器包括陀螺罗经和计程仪。陀螺罗经用于测量船舶的航向，它能够感知船舶相对于地理北极的方向变化。计程仪则测量船舶的航速，为自动舵提供船舶前进速度的信息。这些传感器将收集到的数据发送给控制器。

例如，当船舶受到外力（如风、浪、流等）影响而偏离设定航向时，陀螺罗经能够快速检测到航向的改变，并将信号传输给控制器。

基本组成和传感器功能

控制算法和舵机动作

参数设置特点：当船舶航行在有水流的海况下，特别是在水流较强且方向多变的区域，自动舵的参数调整需要考虑水流对船舶航向的影响。比例增益（P）可以根据水流的强度和稳定性进行调整。如果水流较为稳定，比例增益可以适中设置；如果水流不稳定，比例增益应适当减小。积分时间（I）要根据船舶在水流中产生航向偏差的特点来设置，一般来说，对于持续的航向偏差，积分时间应适当缩短。微分时间（D）的设置要重点考虑水流变化引起的航向偏差变化率，适当增大微分时间可以使舵机对水流变化做出及时反应。

调整目的和效果：在水流海况下，通过调整自动舵参数，船舶能够有效地抵抗水流对航向的影响，保持在设定航向上航行。例如，在通过海峡等水流复杂的区域时，合理的参数调整可以确保船舶顺利通过，减少因水流导致的航向偏离。

参数设置特点：在风浪较大的海况下，船舶会频繁受到风浪的干扰而产生航向偏差。此时，比例增益（P）需要适当减小，例如设置在 1 - 3 之间，以防止舵机对频繁的小幅度航向偏差做出过于敏感的反应，避免舵机过度动作。积分时间（I）也应适当减小，使积分环节能够更快地对可能出现的较大稳态误差进行纠正。微分时间（D）需要增大，例如设置在 0.5 - 1.5 之间，因为船舶航向偏差变化率较大，增大微分时间可以让舵机更快地对航向的快速变化做出反应。

调整目的和效果：这种参数调整策略的目的是使船舶在风浪中能够保持相对稳定的航向，同时避免舵机的频繁动作导致船舶剧烈摇晃。通过合理的参数调整，自动舵能够更好地应对风浪干扰，提高船舶航行的舒适性和安全性。

参数设置特点：在平静海况下，船舶受到的外界干扰较小，自动舵的控制参数可以设置得较为灵敏。比例增益（P）可以适当增大，这样船舶一旦出现小的航向偏差，就能快速得到纠正。例如，比例增益可以设置在 3 - 5 之间（具体数值因船舶类型和自动舵系统而异）。积分时间（I）可以设置得稍长一些，因为在平静海况下，稳态误差出现的概率较低，较长的积分时间可以避免过度纠正。微分时间（D）可以设置为一个较小的值，因为航向偏差变化率通常较小。

调整目的和效果：通过这样的参数调整，船舶能够在平静海况下保持精确的航向，并且舵机动作较为平稳，减少不必要的舵叶转动，从而降低能耗和舵机的磨损。

平静海况

风浪海况

水流海况