自动操舵仪
简介能自动控制舵机（见舵设备）以保持船舶按规定航向航行的设备。又称自动操舵装置。它是在通常的操舵装置上加装自动控制部分而成。其工作原理是：根据罗经显示的船舶航向和规定的航向比较后所得的航向误差信号，即偏航信号，控制舵机转动舵并产生合适的偏舵角，使船在舵的作用下，转向规定的航向。自动操舵仪具有自动操舵和手动操舵两种工作方式。船舶在大海中直线航行时，采用自动操舵方式，可减轻舵工劳动强度和提高航向保持的精度，从而相应缩短航行时间和节省能源；船舶在能见度不良或进出港时，采用手动操舵方式，具有灵活、机动的特点。
历史第一台在船上安装使用的自动操舵仪由德国的安许茨公司于1920年初研制成功。此后经历了三个发展时期，有三代产品。第一代为机械式自动操舵仪，第二代为50年代出现的机电式自动操舵仪，第三代是70年代出现的自适应自动操舵仪。
机械式自动操舵仪以机械系统对偏航信号进行处理，然后实现操舵。它的灵敏度低，质量差，仅在为数不多的大型客船上使用过。
机电式自动操舵仪将比例-积分-微分控制器（简称PID控制器）应用在自动操舵仪上,由电子线路对偏航信号进行处理，从而实现操舵。舵机的控制信号有三种：①与偏航角成比例的偏舵角信号，用以使船首返回原航向，对重载船取比例小些的。②与偏航角对时间的积分成比例的信号，用以抵消不对称偏航，又称压舵，按风浪实际情况调整。③与偏航角对时间的微分（导数）成比例的信号，用以克服由惯性引起的偏航，又称反舵角，对重载船取微分作用强、给舵快些的。 PID控制器使操舵性能有很大提高，满足了船舶大型化、快速化对自动操舵仪提出的要求。机电式自动操舵仪目前被广泛使用于各种类型船舶上,但他有两个缺点:①当船舶装载、航速等状态或风、浪、流等航行环境发生变化，船舶的操纵性能随之发生变化时，自动操舵仪的控制特性不能随之自动作相应变化。要保持自动操舵仪的良好性能，在很大程度上取决于驾驶员对船舶本身及外界干扰的正确判断，用人工对自动操舵仪的控制参数如灵敏度、比例系数或微分系数等进行调节。这样既不方便，又很难调节到最佳状态。②为了提高船的航向保持的精度，自动操舵仪对偏航信号极为敏感，因而操舵频繁且舵的摆动幅度较大。这样，不仅增加操舵的能源消耗和舵机磨损，还将引起水阻力的增加，导致船速降低，影响经济效益。
自适应自动操舵仪随着自适应控制理论的发展和微处理机在船舶上的应用，出现了自适应自动操舵仪。它是把具有自适应操舵程序的模块并入机电式自动操舵仪而成。自适应自动操舵仪在船舶的载货和航速等状态或风、浪、流等航行环境发生变化而引起船舶操纵性能变化时，能感测这些变化并按事先设定的性能指标自动调整控制参数,使自动操舵仪保持在最佳状态。因此,自适应自动操舵仪不但能减少人工操作，提高航行安全性，而且还有明显的经济效益，一般它比机电式自动操舵仪可节省燃料约1％。