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针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统，在改进的内模控制基础上提出了一种两自由度解耦控制方案，其优点是不仅使得标称系统各路输出响应之间完全解耦，而且能够实现系统给定值响应与负载干扰响应的解耦与在线调节和优化，采用加补偿项方法设计的两控制器矩阵能够保证系统具有较好的标称性能和鲁棒稳定性能。最后，通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。