为研究牵引工况下电力机车永磁同步电机（PMSM）的转速控制精度，建立机车PMSM在d-q坐标系下的数学模型；考虑轮轨接触面不平顺在轮对径向产生的未知时变扰动，设计Super-Twisting观测器（STO）对其实际值进行估计，对估计误差采用自适应模糊逻辑系统进行逼近以削弱时变扰动对系统的影响；结合系统控制量存在饱和的实际工况，引入饱和辅助控制系统；依据Lyapunov稳定性理论，构造基于STO的自适应模糊滑模控制器.仿真结果表明，对于外部扰动作用下的机车PMSM转速闭环控制系统，跟踪误差一致有界，扰动观测误差收敛于0。