Noliki

А как вам такая штука? habrahabr.ru/post/177803/
Сразу до низа мотайте.
И это не ардуино, но с бутлоадером(программатор не нужен).

Ищу аналог Sabertooth Dual 25A Motor Driver для Arduino. Цена мне показалась довольно завышенной.
Возможно аналог обычный велосипедный контроллер с управляющим напряжением 1-4.2V?

Возможно, но этот который дешевый, в ответственное место я бы не поставил.
Да и дорогой не поставил бы, ибо управлять коллекторным двигателем — тривиальная задача для человека, у которого есть ардуино.

Дополнительно необходима резкая реакция на изменение управляющего напряжения. Плавный разгон, увы, не подходит.

Ну, так и исходите из этих требований.
Деньги то тут при чем, если у вас особые требования?

Это смотря какое развитие предполагается.
Если интересует исключительно производственный процесс, то только ПЛК и ничего другого, ибо на реальном производстве ардуины не применяют и почти все сделано на ПЛК. Не ПЛК там только одноплатные компьютеры, в которых по сути тоже реализован программный ПЛК.