市電監測：控制器通過電壓互感器和電流互感器等傳感器實時監測市電的電壓、頻率和相位等參數。將采集到的電壓、頻率值與內部設定的正常范圍進行對比，判斷市電是否處于正常供電狀態。當市電電壓低于或高于設定的下限、上限值，或者頻率偏離正常范圍時，控制器認定市電出現故障。
啟動控制：當檢測到市電故障后，控制器會發出一個啟動信號。這個信號通常是一個電脈沖，它會傳輸到柴油發電機的啟動電機。啟動電機接收到信號后，通過電磁感應原理產生轉矩，帶動柴油發動機的曲軸旋轉，使發動機進入啟動過程。同時，控制器會控制燃油系統的電磁閥打開，讓燃油進入發動機燃燒室，與空氣混合后被火花塞點燃（對于壓燃式發動機，則是通過壓縮空氣使燃油自燃），從而使發動機開始運轉。
運行參數監測與調節：在發電機運行過程中，控制器持續監測多個關鍵參數。通過傳感器監測發動機的轉速、水溫、油溫、油壓等物理參數，以及發電機輸出的電壓、電流、頻率等電氣參數。
對于電壓調節，控制器根據發電機輸出電壓與設定值的偏差，自動調整發電機的勵磁電流。當輸出電壓低于設定值時，增加勵磁電流，提高發電機的磁場強度，從而使輸出電壓升高；反之，降低勵磁電流以降低輸出電壓。
對于頻率調節，控制器根據檢測到的發電機輸出頻率與設定頻率的差異，調整發動機的油門開度。當頻率低于設定值時，增大油門開度，使發動機轉速上升，從而提高發電機的輸出頻率；當頻率高于設定值時，減小油門開度，降低發動機轉速和輸出頻率。
保護功能實現：控制器內置了多種保護機制，當監測到的參數超出安全范圍時，會立即采取保護措施。
當發電機輸出電流超過額定值時，控制器判定為過載，會切斷發電機的輸出電路，同時停止發動機運行，以防止發電機和其他設備因過載而損壞。
當檢測到發電機輸出端出現短路情況，即電流瞬間大幅增加且電壓急劇下降時，控制器迅速觸發短路保護，切斷電路，避免短路電流對設備造成嚴重破壞。
當發動機的水溫、油溫過高或油壓過低時，控制器會認為發動機出現異常，為防止發動機因過熱或潤滑不良而損壞，會自動停止發動機運行，并發出相應的報警信號。
市電恢復與停機：當市電恢復正常后，控制器會檢測到市電的電壓、頻率等參數恢復到正常范圍內。此時，控制器會按照預設的程序，先讓發電機繼續運行一段時間，以確保市電穩定可靠。然后，逐漸降低發電機的負載，將負載平穩地切換回市電供電。最后，控制器發出停機信號，關閉發動機的燃油供應，使發動機停止運轉，并將發電機的相關參數恢復到初始狀態，等待下一次市電故障時再次啟動。