自动操舵的基本工作原理可用图7-11（a）来加以说明。图中M为执行电动机，操舵开关为两半圆环2和3，它们被一绝缘块4所分离。两半圆环与舵角反馈装置机械相连，滚动触头（滚轮）1与航向接收器机械相连。航向接收器与电罗经发讯器是同步传递。当船舶偏离预定航向时，通过电罗经发讯器使航向接收器也转动同一个角度，滚轮1与左或右圆铜环接触，使接触器J1（或J2）动作，电动机正转或反转，拖动舵叶向某一舷偏转，由于采用舵角反馈，故当舵叶偏转时，半圆环也朝滚轮滚动方向进行跟踪，在船舶偏离航向最大时，半圆环赶上滚轮，使滚轮处在绝缘块上，接触器断电，电动机停止转动，因而最大偏舵角发生在船舶偏航角最大的时候。船舶在舵的作用下回航时，电动机反转，舵叶向首尾线方向回转，半圆环又开始向滚轮运动方向跟踪。当船回到预定航向时，半圆环追上滚轮，使滚轮处在绝缘块上，电动机停转，此时舵叶恰好在首尾线上。这样，使船舶始终在预定航向上航行。

图7-11（b）所示的是自动操舵的各个工作阶段。

第Ⅰ阶段：船沿预定航向航行，滚轮在绝缘块上，电动机不工作，舵叶在首尾线上。

第Ⅱ阶段：船向右偏航，滚轮与左半环接触，电动机转动，使舵向左偏转。半圆环开始向滚轮运动方向跟踪。

图7-11　自动控制舵原理图

第Ⅲ阶段：船的偏航角达最大值，半圆环追赶上滚轮，又使滚轮位于绝缘块上，电动机停止转动。此时偏舵角亦为最大值。(www.daowen.com)

第Ⅳ阶段：船在舵的作用下向原航向回转，逐渐接近于预定航向。滚轮与右半环接触，电动机反向转动，舵叶朝首尾线方向回转，半圆环也开始向滚轮方向跟踪。

第Ⅴ阶段：船回到原航向上，半圆环追赶上滚轮，滚轮又处于绝缘块上，电动机停止转动。舵叶回到首尾线上。

上述自动操舵的原理是按照船舶对航向的偏离角度来控制船舶的航迹，其操舵系统实际上是在随动操舵的基础上省去手轮，加上航向反馈而形成。它的原理框图如图7-12所示。很明显，系统的调节对象是船，被调节量是航向。由图分析，自动舵系统是一个双闭环系统。内环是舵角反馈，实现舵角的自动追随；外环是航向反馈，实现对船舶偏航的自动调整。

图7-12　自动操舵方框图