市电监测：控制器通过电压互感器和电流互感器等传感器实时监测市电的电压、频率和相位等参数。将采集到的电压、频率值与内部设定的正常范围进行对比，判断市电是否处于正常供电状态。当市电电压低于或高于设定的下限、上限值，或者频率偏离正常范围时，控制器认定市电出现故障。
启动控制：当检测到市电故障后，控制器会发出一个启动信号。这个信号通常是一个电脉冲，它会传输到柴油发电机的启动电机。启动电机接收到信号后，通过电磁感应原理产生转矩，带动柴油发动机的曲轴旋转，使发动机进入启动过程。同时，控制器会控制燃油系统的电磁阀打开，让燃油进入发动机燃烧室，与空气混合后被火花塞点燃（对于压燃式发动机，则是通过压缩空气使燃油自燃），从而使发动机开始运转。
运行参数监测与调节：在发电机运行过程中，控制器持续监测多个关键参数。通过传感器监测发动机的转速、水温、油温、油压等物理参数，以及发电机输出的电压、电流、频率等电气参数。
对于电压调节，控制器根据发电机输出电压与设定值的偏差，自动调整发电机的励磁电流。当输出电压低于设定值时，增加励磁电流，提高发电机的磁场强度，从而使输出电压升高；反之，降低励磁电流以降低输出电压。
对于频率调节，控制器根据检测到的发电机输出频率与设定频率的差异，调整发动机的油门开度。当频率低于设定值时，增大油门开度，使发动机转速上升，从而提高发电机的输出频率；当频率高于设定值时，减小油门开度，降低发动机转速和输出频率。
保护功能实现：控制器内置了多种保护机制，当监测到的参数超出安全范围时，会立即采取保护措施。
当发电机输出电流超过额定值时，控制器判定为过载，会切断发电机的输出电路，同时停止发动机运行，以防止发电机和其他设备因过载而损坏。
当检测到发电机输出端出现短路情况，即电流瞬间大幅增加且电压急剧下降时，控制器迅速触发短路保护，切断电路，避免短路电流对设备造成严重破坏。
当发动机的水温、油温过高或油压过低时，控制器会认为发动机出现异常，为防止发动机因过热或润滑不良而损坏，会自动停止发动机运行，并发出相应的报警信号。
市电恢复与停机：当市电恢复正常后，控制器会检测到市电的电压、频率等参数恢复到正常范围内。此时，控制器会按照预设的程序，先让发电机继续运行一段时间，以确保市电稳定可靠。然后，逐渐降低发电机的负载，将负载平稳地切换回市电供电。最后，控制器发出停机信号，关闭发动机的燃油供应，使发动机停止运转，并将发电机的相关参数恢复到初始状态，等待下一次市电故障时再次启动。