直流电机调速中有两个现象目前无法准确解释，请教电机控制和控制理论的高手。

控制对象：直流电机，转速调节，单象限，PWM调速；
控制算法：双环控制，均为数字PI调节器；
硬件：带AD和PWM的8位MCU + MOS管 + 直流电源

现象1：空载时，给定100%正阶跃，超调量Mp=3%，振荡次数N=1，静差△=±1%
              给定50%的负阶跃，超调量Mp=20%，震荡次数N=2，静差△=±1%

现象2：空载稳态时，对电机施加一恒定负载，转速稍微降低后即上升，一直偏离空载稳态值而无法调回空载的稳态转速（给定不变）；若该负载越大，转速偏离量越大，但是将该负载去掉，转速迅速恢复到空载稳态值。

系统描述：

转速环结构：转速PI运算结果的区间为[-A，A]，经过该限幅后再加上偏置量A，乘以转换系数算出给定电流，其区间对应[0，2a]。

电流环：电机反馈电流采样值均加上一偏置电流a，即当实际电流为0时，反馈电流为0+a=a。以转速环的给定电流和经过偏置后的反馈电流值为偏差，经过电流PI运算后输出控制量CurrentUk，再转换成占空比[0~100%]输出。

其中，转速环的控制周期8倍于电流环。
参数选择时，转速环ST设计为一易饱和的结构，电流环则相对难以饱和（给定阶跃时）。

转速给定加了低通滤波；
电流环的给定电流和反馈电流均加了等时间常数的低通滤波；
电流环输出值也加了低通滤波（为使PWM变化相对平滑一些）。

电机空载时，电流约为0.5A，转速环最大给定电流可为15A。


请大家来分析一下这两个现象的原因，并指出我的调节器结构中需要修改的地方，谢谢！