二自由度PID控制器包括比例项和导数项的设定值加权。与一自由度PID控制器相比，二自由度PID控制器在不增加超调量的情况下，能较好地抑制干扰。一个典型的控制架构使用2-DOF PID控制器如下图所示。

对于这个例子，首先设计用于通过给定的植物中的1自由度控制器：

G = TF（1，[1 0.5 0.1]）;pidTuner（G 'PID'）

对于本例，假设您的应用程序需要比PID调谐器最初的设计。的旁边的文本框中响应时间滑块,输入2。

结果的响应很快，但是有相当数量的超调。设计一个2自由度控制器来改善超调。首先，将1-DOF控制器设置为比较的基线控制器。单击出口箭头并选择另存为基准。

设计了二自由度控制器。在类型菜单中,选择PID2。

PID调谐器产生与相同的靶响应时间的二自由度控制器。在右下角显示，显示的控制器参数PID调谐器曲调所有控制器的系数，包括额定权重b和c，以平衡性能和健壮性。将2自由度控制器的性能(实线)与作为基线存储的1自由度控制器的性能(虚线)进行比较。

增加第二个自由度消除了参考跟踪响应中的超调。接下来，添加一个阶跃响应图来比较两个控制器的抗扰性能。选择加入波形图>输入干扰抑制。

PID调谐器将抗扰图与参考跟踪图并排放在一起。

两种控制器的抗扰性能相同。因此，使用二自由度控制器消除了参考跟踪超调，而没有任何干扰抑制的代价。

你也可以通过改变。来改善干扰抑制PID调谐器设计的焦点。首先,单击出口箭头并选择另存为基准再次设置2-DOF控制器作为基线进行比较。

更改PID调谐器设计的重点是在不改变响应时间或瞬态特性系数的情况下，支持参考跟踪。要这样做，请单击选项，并在焦点菜单中,选择输入干扰抑制。

PID调谐器自动修正控制器系数，关注抗扰性能。

使用默认的平衡设计焦点，PID调谐器选择一个b值在0和1之间。对于这个工厂，当你改变设计重点，使之更有利于抑制干扰时，PID调谐器集b= 0和c= 0。因此,PID调谐器自动生成一个I-PD控制器来优化干扰抑制。(在不设置设计焦点的情况下显式地指定I-PD控制器会得到类似的控制器。)

响应曲线表明，随着设计重点的改变，与平衡二自由度控制器相比，干扰抑制得到了进一步的改善。这种改进伴随着一些参考跟踪性能的牺牲，后者稍微慢一些。但是，引用跟踪响应仍然没有超调。

因此，使用2-DOF控制可以改善干扰抑制，而不会牺牲尽可能多参考跟踪性能1自由度控制。对系统性能的影响，这些对工厂的性能和控制器的速度强烈地依赖。对于某些植物和一些控制带宽，使用二自由度控制或改变设计焦点对被调整结果较少或没有影响。