本发明公开了一种双自由度控制组合式阀芯、套筒控制阀及其方法，涉及控制阀领域。阀芯组件由带窗口的阀塞和套筒组成。套筒控制阀由阀体、阀座、阀盖、阀杆、螺纹传动器、执行机构和执行机构支架组成。使用时，首先将螺纹传动器和阀杆上的外螺纹旋合，安装在阀盖中心位置，在安装有螺纹传动器时，执行机构的轴向位移被螺纹传动器转变为螺旋运动，从而改变阀塞的周向角度位置；拆下螺纹传动器后，执行机构调整阀塞的轴向移动位置。最终将阀塞移动到预设位置。通过阀塞位置的移动，实现对流体的双自由度控制。本发明可以在不改变执行机构最小步进的情况下，实提高阀门控制的精度和最大可调比。