隨著自適應控制理論的發展和微處理機在船舶上的應用，出現了自適應自動操舵儀。它是把具有自適應操舵程序的模塊并入機電式自動操舵儀而成。自適應自動操舵儀在船舶的載貨和航速等狀態或風、浪、流等航行環境發生變化而引起船舶操縱性能變化時，能感測這些變化并按事先設定的性能指標自動調整控制參數,使自動操舵儀保持在良好狀態。因此,自適應自動操舵儀不但能減少人工操作，提高航行安全性，而且還有明顯的經濟效益，一般它比機電式自動操舵儀可節省燃料約1%。
將比例-積分-微分控制器(簡稱PID控制器)應用在自動操舵儀上,由電子線路對偏航信號進行處理，從而實現操舵。舵機的控制信號有三種:①與偏航角成比例的偏舵角信號，用以使船首返回原航向，對重載船取比例小些的。②與偏航角對時間的積分成比例的信號，用以抵消不對稱偏航，又稱壓舵，按風浪實際情況調整。③與偏航角對時間的微分(導數)成比例的信號，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、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、快速化對自動操舵儀提出的要求。機電式自動操舵儀目前被廣泛使用于各種類型船舶上,但他有兩個缺點:①當船舶裝載、航速等狀態或風、浪、流等航行環境發生變化，船舶的操縱性能隨之發生變化時，自動操舵儀的控制特性不能隨之自動作相應變化。要保持自動操舵儀的良好性能，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，用人工對自動操舵儀的控制參數如靈敏度、比例系數或微分系數等進行調節。這樣既不方便，又很難調節到良好狀態。②為了提高船的航向保持的精度，自動操舵儀對偏航信號非常敏感，因而操舵頻繁且舵的擺動幅度較大。這樣，不僅增加操舵的能源消耗和舵機磨損，還將引起水阻力的增加，導致船速降低，影響經濟效益。