معادله مدل توصیفی بویلر بخار که در این پایان نامه از آن استفاده شده است، یک معادله غیرخطی چند متغیره پیچیده شامل تاخیرهای زمانی چندگانه می باشد. پس از خطی سازی این مدل با در نظر گرفتن تاخیرهای زمانی، ماتریس تابع تبدیل 3×3 این مدل بدست آمده است. با توجه به پیچیدگی مدل و مشکلات طراحی کنترل کننده و ارتباط بین ورودی ها و خروجی ها، مدل را به یک سیستم 2×2 و یک سیستم 1×3 تفکیک کرده ایم و سپس سه روش طراحی کنترل کننده برای مدل تفکیک شده بویلر بخار شبیه سازی شده است. در روش اول با بهره گیری از ساختار غیرمتمرکز، طراحی کنترل کننده برای مدل بویلر بخار انجام شده است. در روش های دیگر، از ساختار پیش بین اسمیت، به عنوان یک ساختار مبنا در طراحی کنترل کننده، استفاده شده است. در روش دوم، کنترل کننده پیش بین اسمیت، به وسیله کنترل غیرمتمرکز مدل بویلر بخار بدون تاخیر زمانی، طراحی شده است و در روش سوم از اصول طراحی کنترل کننده پیش بین اسمیت بر مبنای کنترل مدل داخلی استفاده شده است. در هر سه روش از معیار انتگرال مربع خطا جهت ارزیابی پاسخ خروجی های مدل استفاده شده است. در پایان سه روش با یکدیگر مقایسه شده و روش سوم به عنوان بهترین روش با کمترین خطا و ساده ترین روش طراحی کنترل کننده مشخص شده است.